BR112020021267A2 - particle sedimentation devices - Google Patents

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BR112020021267A2
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cones
sedimentation
cone
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BR112020021267-9A
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Portuguese (pt)
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Dhinakar S. KOMPALA
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Sudhin Biopharma
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Abstract

A presente invenção refere-se a dispositivos de sedimentação para separar partículas de um fluido volumoso com aplicações em numerosos campos. Os dispositivos de sedimentação de partículas incluem uma primeira pilha de cones com uma abertura pequena orientada para cima ou para baixo. Opcionalmente, os dispositivos de sedimentação podem incluir uma segunda pilha de cones com uma abertura pequena orientada para baixo ou para cima. Os cones podem ser côncavos ou convexos. Estes dispositivos são úteis para separar (em tamanhos em milímetros ou micra) partícula pequenas de um fluido volumoso com aplicações em numerosos campos, tais como culturas de células biológicas (microbianas, mamíferos, plantas, insetos ou algas), separação de partículas de catalisador sólidas de um tratamento de um líquido ou gás e água residual.The present invention relates to sedimentation devices for separating particles from a bulky fluid with applications in numerous fields. The particle sedimentation devices include a first stack of cones with a small opening oriented upwards or downwards. Optionally, sedimentation devices may include a second stack of cones with a small opening facing downwards or upwards. Cones can be concave or convex. These devices are useful for separating (in sizes in millimeters or microns) small particles of a bulky fluid with applications in numerous fields, such as cultures of biological cells (microbials, mammals, plants, insects or algae), separation of solid catalyst particles treatment of a liquid or gas and waste water.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPO- SITIVOS DE SEDIMENTAÇÃO DE PARTÍCULAS".Invention Patent Descriptive Report for "PARTICULATE SEDIMENTATION DEVICES".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO DE PATENTE RELACIONADOCROSS REFERENCE AT RELATED PATENT APPLICATION

[0001] O presente pedido de patente reivindica o benefício da prio- ridade sob o 35 U.S.C., 8119(e) para o Pedido de Patente Provisório nº de série U.S. 62/659.295, depositado em 18 de abril de 2018, e está relacionado ao Pedido de Patente nº U.S. 15/586.902, depositado em 4 de maio de 2017, cujo Pedido é uma continuação parcial do Pedido de Patente nº U.S. 15/324.062, depositado em 5 de janeiro de 2017, e para o Pedido PCT nº PCT/US2015/063.195, que tem uma data de depósito internacional de 1 de dezembro de 2015, e que designou os Estados Unidos. Este Pedido também está relacionado ao Pedido de Patente Provisório nº U.S. 62/332.546, depositado em 6 de maio de 2016, e ao Pedido de Patente Provisório nº U.S. 62/459.509, deposita- do em 15 de fevereiro de 2017. O Pedido de Patente nº U.S. 15/324.062 é um Pedido de Estágio Nacional sob o 35 U.S.C. 371 do Pedido PCT nº PCT/US2015/039.723, que tem uma data de depósito internacional de 9 de julho de 2015, que designou os Estados Unidos, cujo Pedido PCT reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisó- rio nº U.S. 62/022.276, depositado em 9 de julho de 2014, e ao Pedido de Patente Provisório nº U.S. 62/037.513, depositado em 14 de agosto de 2014. O Pedido PCT nº POT/US2015/063.195 reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório nº 62/086.122, depositado em 1 de dezembro de 2014. Todos esses Pedidos são incorporados no presen- te documento a título de referência em sua totalidade.[0001] This patent application claims the priority benefit under 35 USC, 8119 (e) for Provisional Patent Application serial number US 62 / 659,295, filed on April 18, 2018, and is related to Patent Application No. US 15 / 586,902, filed on May 4, 2017, whose Application is a partial continuation of Patent Application No. US 15 / 324,062, filed on January 5, 2017, and for PCT Application No. PCT / US2015 /063,195, which has an international filing date of December 1, 2015, and which designated the United States. This Order is also related to Provisional Patent Application No. US 62 / 332,546, filed on May 6, 2016, and to Provisional Patent Application No. US 62 / 459,509, filed on February 15, 2017. The Patent Application US No. 15 / 324,062 is a National Internship Application under 35 USC 371 of PCT Application No. PCT / US2015 / 039,723, which has an international filing date of July 9, 2015, which designated the United States, whose PCT Application claims the benefit of Provisional Patent Application No. US 62 / 022,276, filed on July 9, 2014, and Provisional Patent Application No. 62 / 037,513, filed on August 14, 2014. PCT Application No. POT / US2015 /063,195 claims the benefit of Provisional Patent Application No. 62 / 086.122, filed on December 1, 2014. All of these Orders are incorporated in this document for reference in their entirety.

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[0002] A presente invenção apresenta dispositivos de sedimenta- ção de células ou de partículas com uma sedimentação aprimorada nas superfícies inclinadas de múltiplas camadas. Os dispositivos da presente invenção têm aplicações em numerosos campos, incluindo:[0002] The present invention features cell or particle sedimentation devices with improved sedimentation on the inclined surfaces of multiple layers. The devices of the present invention have applications in numerous fields, including:

(i) culturas de células biológicas com alta densidade de células (mamí- feros, microbianas, plantas ou algas) que secretam polipeptídeos, hormônios, proteínas ou glicoproteínas, vacinas ou partículas similares a vacinas ou outros produtos químicos pequenos, tais como etanol, isobutanol, isoprenoides, compostos flavorizantes e de fragrâncias, etc.; (ii) separação e reciclagem de partículas de catalisador sólidas porosas ou não porosas que catalisam as reações químicas na fase de líquido ou de gás que circundam as partículas sólidas; (ili) separação e coleta de sólidos recentemente formados nas transformações físicas, tais como cristalização, floculação, aglomeração, precipitação, etc., da fase de líquido circundante; (iv) captura e purificação de proteínas se- cretadas, tais como anticorpos monoclonais, e outros, nos ligantes de afinidade, tais como a proteína A imobilizada em grânulos microesféri- cos; (v) expansão in vitro de várias células de mamíferos, tais como células tronco mesenquimais humanas, células humanas diferenciadas (por exemplo, cardiomiócitos ou células vermelhas do sangue), células humanas modificadas (por exemplo, linfócitos T transfectados com re- ceptor de antígeno quimérico ou células CAR-T, etc., para aplicações de terapia de células autólogas ou alogênicas); e (vi) processos de cla- reamento da água em grandes usinas de tratamento de águas residu- ais municipais ou comerciais pela sedimentação e remoção em um consórcio biológico complexo ou lama ativada ou outras partículas só- lidas.(i) cultures of biological cells with high cell density (mammals, microbials, plants or algae) that secrete polypeptides, hormones, proteins or glycoproteins, vaccines or particles similar to vaccines or other small chemicals, such as ethanol, isobutanol , isoprenoids, flavoring and fragrance compounds, etc .; (ii) separation and recycling of solid porous or non-porous catalyst particles that catalyze chemical reactions in the liquid or gas phase that surround the solid particles; (ili) separation and collection of solids recently formed in physical transformations, such as crystallization, flocculation, agglomeration, precipitation, etc., from the surrounding liquid phase; (iv) capture and purification of secreted proteins, such as monoclonal antibodies, and others, in affinity binders, such as protein A immobilized in microspherical granules; (v) in vitro expansion of various mammalian cells, such as human mesenchymal stem cells, differentiated human cells (eg, cardiomyocytes or red blood cells), modified human cells (eg, T lymphocytes transfected with antigen receptor) chimeric or CAR-T cells, etc., for autologous or allogeneic cell therapy applications); and (vi) water clearing processes in large municipal or commercial wastewater treatment plants by sedimentation and removal in a complex biological pool or activated sludge or other solid particles.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADADESCRIPTION OF RELATED TECHNIQUE

[0003] De todos os campos de aplicação dos dispositivos de sedi- mentação acima mencionados, o campo bem estabelecido mais ime- diatamente aplicável é o da produção de proteínas biológicas, polipep- tídeos ou hormônios secretados das culturas em suspensão de células microbianas ou de mamíferos recombinantes. Os métodos mais co- muns de produção de proteínas biológicas em células microbianas ou de mamíferos recombinantes baseiam-se em culturas em batelada alimentada, em que as células são cultivadas a altas densidades de células e então normalmente expostas a um meio de indução ou a um indutor para provocar a produção de proteínas. Se as proteínas dese- jadas forem secretadas para fora das células, é mais rentável mudar de uma cultura em batelada alimentada para uma cultura em perfusão contínua, que possa manter a alta densidade de células e a alta produ- tividade em uma duração muito mais longa da cultura. Durante as cul- turas em perfusão contínuas, as células vivas e produtivas são retidas ou recicladas de volta no biorreator enquanto as proteínas secretadas são continuamente colhidas do biorreator para processos de purifica- ção a jusante.[0003] Of all the fields of application of the aforementioned sedimentation devices, the most immediately applicable well-established field is the production of biological proteins, polypeptides or hormones secreted from cultures suspended in microbial cells or from recombinant mammals. The most common methods of producing biological proteins in microbial or recombinant mammalian cells are based on fed batch cultures, in which the cells are grown at high cell densities and then normally exposed to an induction medium or a inducer to provoke the production of proteins. If the desired proteins are secreted out of cells, it is more cost-effective to switch from a fed batch culture to a continuous perfusion culture that can maintain high cell density and high productivity over a much longer duration. of culture. During continuous perfusion cultures, live and productive cells are retained or recycled back into the bioreactor while secreted proteins are continually harvested from the bioreactor for downstream purification processes.

[0004] Algumas das vantagens-chave das culturas em perfusão contínua em relação às culturas em batelada alimentada são: (1) os produtos de proteína secretada são continuamente removidos do bior- reator, sem submeter esses produtos a uma degradação potencial pe- las enzimas proteolíticas e/ou glicolíticas liberadas no meio de cultura das células mortas; (2) as células vivas e produtivas são retidas ou re- cicladas novamente para conseguir altas densidades de célula nos biorreatores de perfusão contínua, onde eles continuam a produzir pro- teínas valiosas dentro do ambiente controlado do biorreator para uma duração muito mais longa da cultura, em vez de elas serem extermi- nadas e removidas do biorreator no final de cada cultura em batelada alimentada; (3) o ambiente do biorreator de perfusão pode ser mantido muito mais próximo das condições do estado constante (desse modo, mantendo uma qualidade de produto mais consistente pelo desenho) com a adição contínua de meios nutrientes frescos e a remoção de produtos de resíduos junto com os produtos de proteína colhidos, ao contrário das concentrações de nutrientes e de produtos de resíduos em mudança dinâmica na cultura em batelada alimentada; e (4) com um subconjunto de dispositivos de retenção de células, as células me- nores mortas ou que estão morrendo podem ser removidas seletiva- mente do biorreator de perfusão antes que essas células alisem e libe- rem suas enzimas intracelulares, mantendo desse modo uma alta fra- ção de viabilidade das células e uma alta qualidade dos produtos de proteína secretada enquanto são colhidas.[0004] Some of the key advantages of cultures in continuous perfusion over fed batch cultures are: (1) secreted protein products are continuously removed from the bioreactor, without subjecting these products to potential degradation by enzymes proteolytics and / or glycolytics released in the culture medium of dead cells; (2) live, productive cells are retained or recycled again to achieve high cell densities in continuous perfusion bioreactors, where they continue to produce valuable proteins within the controlled environment of the bioreactor for a much longer culture life , instead of being exterminated and removed from the bioreactor at the end of each fed batch culture; (3) the environment of the perfusion bioreactor can be maintained much closer to the conditions of the constant state (thereby maintaining a more consistent product quality through design) with the continuous addition of fresh nutrient media and the removal of waste products together with the harvested protein products, unlike the concentrations of nutrients and waste products in dynamic change in the fed batch culture; and (4) with a subset of cell retention devices, the smallest dead or dying cells can be selectively removed from the perfusion bioreactor before these cells smooth and release their intracellular enzymes, thereby maintaining a high fraction of cell viability and a high quality of secreted protein products while being harvested.

[0005] Muitos dispositivos de retenção de células foram desenvol- vidos na indústria de cultura de células de mamíferos, tais como os dispositivos do filtro rotativo internos (Himmelfarb et al., Science 164: 555-557, 1969), os módulos de filtração externos (Brennan et al., Bio- technol. Techniques, 1 (3): 169-174, 1987), os módulos de fibras ocas (Knazek et al., Science, 178: 65-67, 1972), a sedimentação gravitacio- nal em um ciclone (Kitano et al., Appli. Microbiol Biotechnol. 24, 282- 286, 1986), os sedimentadores inclinados (Batt et al., Biotechnology Progress, 6:458-464, 1990), a centrifugação contínua (Johnson et al., Biotechnology Progress, 12, 855-864, 1999) e a filtragem acústica (Go- renflo et al., Biotechnology Progress, 19, 30-36, 2003). Os ciclones demonstraram ser incapazes de produzir uma força centrífuga sufici- ente para a separação das células nos tamanhos do dispositivo e nas vazões da colheita usados nos experimentos de cultura de células de mamíferos (Kitano et al., 1986) e as células de mamíferos são seria- mente danificadas em vazões mais altas (e em forças centrífugas) ne- cessárias para uma separação de células eficiente (Elsayed, et al. Eng. Life Sci, 6:347-354, 2006). Enquanto a maior parte dos outros dispositivos retém adequadamente todas as células de mamíferos da colheita, esses dispositivos são incapazes de separar as células mor- tas das células vivas desejadas no biorreator. Consequentemente, as células mortas continuam a se acumular dentro do biorreator de perfu- são e os filtros de membrana ficam obstruídos, necessitando da finali- zação do biorreator de perfusão contínua, normalmente dentro de três ou quatro semanas da cultura de células de mamíferos.[0005] Many cell retention devices have been developed in the mammalian cell culture industry, such as internal rotary filter devices (Himmelfarb et al., Science 164: 555-557, 1969), filtration modules external (Brennan et al., Bio-technol. Techniques, 1 (3): 169-174, 1987), hollow fiber modules (Knazek et al., Science, 178: 65-67, 1972), gravitational sedimentation - nal in a cyclone (Kitano et al., Appli. Microbiol Biotechnol. 24, 282- 286, 1986), inclined sedimenters (Batt et al., Biotechnology Progress, 6: 458-464, 1990), continuous centrifugation ( Johnson et al., Biotechnology Progress, 12, 855-864, 1999) and acoustic filtration (Gorenflo et al., Biotechnology Progress, 19, 30-36, 2003). Cyclones have been shown to be unable to produce sufficient centrifugal force to separate cells at device sizes and harvest rates used in mammalian cell culture experiments (Kitano et al., 1986) and mammalian cells are seriously damaged at higher flows (and centrifugal forces) needed for efficient cell separation (Elsayed, et al. Eng. Life Sci, 6: 347-354, 2006). While most other devices properly retain all mammalian cells from the harvest, these devices are unable to separate the dead cells from the desired living cells in the bioreactor. As a result, dead cells continue to accumulate inside the perfusion bioreactor and membrane filters become clogged, requiring the completion of the continuous perfusion bioreactor, usually within three or four weeks of mammalian cell culture.

[0006] Entre todos os dispositivos de retenção de células hoje dis- poníveis, somente os sedimentadores inclinados (Batt et al., 1990, su- pra, e Searles et al., Biotechnology Progress, 10:198-206, 1994) per- mitem a remoção seletiva de células mortas menores e de resíduos de células no fluxo superior ou no fluxo da colheita, enquanto as células de mamíferos grandes, vivas e produtivas são continuamente recicla- das através de fluxo inferior novamente no biorreator de perfusão. Por- tanto, é viável continuar a operação do biorreator de perfusão indefini- damente a uma alta viabilidade e a altas densidades de célula enquan- to o produto da proteína é continuamente colhido do topo do sedimen- tador inclinado.[0006] Among all the cell retention devices available today, only the inclined sedimenters (Batt et al., 1990, supra, and Searles et al., Biotechnology Progress, 10: 198-206, 1994) per - mitigate the selective removal of smaller dead cells and cell residues in the upper flow or in the harvest flow, while the cells of large, living and productive mammals are continuously recycled through the lower flow again in the perfusion bioreactor. Therefore, it is feasible to continue operating the perfusion bioreactor indefinitely at high viability and high cell densities while the protein product is continuously harvested from the top of the inclined sedimentator.

[0007] O sedimentador inclinado foi previamente ampliado como um sedimentador de múltiplas placas ou lamelar (Probstein, R. F., Pa- tente U.S. nº 4.151.084, abril de 1979) e usado extensivamente em diversos processos industriais de grande escala, tais como o tratamen- to de águas residuais, o clareamento da água potável, a finalização de metais, a mineração e a reciclagem de catalisador (por exemplo, Odu- eyngbo et al., Patente U.S. nº 7.078.439, julho de 2006).[0007] The inclined settler was previously enlarged as a multi-plate or lamellar settler (Probstein, RF, US Patent No. 4,151,084, April 1979) and used extensively in several large-scale industrial processes, such as treatment - wastewater treatment, clearing drinking water, finishing metals, mining and catalyst recycling (eg Odu- eyngbo et al., US Patent No. 7,078,439, July 2006).

[0008] Em referência à nossa primeira demonstração de um único sedimentador inclinado de placa (Batt et al., 1990) para melhorar a produtividade das proteínas secretadas em aplicações de cultura de células de mamíferos, um dispositivo sedimentador de múltiplas placas ou lamelar foi patenteado a fim de ampliar os sedimentadores inclina- dos para uso na cultura de células de hibridoma (Thompson e Wilson, Patente U.S. nº 5.817.505, outubro de 1998). Tais dispositivos sedi- mentadores inclinados lamelares foram usados para cultivar as células de mamíferos recombinantes em biorreatores de perfusão contínuos com alta produtividade do biorreator (devido à alta densidade das célu- las) e alta viabilidade (> 90%) por longa duração (por exemplo, vários meses sem nenhuma necessidade de finalizar a cultura em perfusão). O Pedido de Patente nº U.S. 2011/0097800, concedido a Kauling et al., descreve uma versão ampliada dos sedimentadores inclinados que usam tubos cilíndricos envolvidos em ângulos inclinados. O dispositivo é descrito como sendo útil no cultivo de células de mamíferos maiores, tais como CHO, BHK, HEK, HKB, células de hibridoma, ciliados e célu- las de insetos.[0008] In reference to our first demonstration of a single inclined plate sedimentator (Batt et al., 1990) to improve the productivity of secreted proteins in mammalian cell culture applications, a multi-plate or lamellar sedimentation device has been patented in order to expand the inclined sedimenters for use in hybridoma cell culture (Thompson and Wilson, US Patent No. 5,817,505, October 1998). Such lamellar inclined sedimentation devices have been used to grow recombinant mammalian cells in continuous perfusion bioreactors with high productivity of the bioreactor (due to the high density of the cells) and high viability (> 90%) for a long time (for example , several months without any need to finish the culture in perfusion). U.S. Patent Application No. 2011/0097800, granted to Kauling et al., Describes an enlarged version of inclined sedimenters that use cylindrical tubes wrapped at inclined angles. The device is described as being useful in the cultivation of larger mammalian cells, such as CHO, BHK, HEK, HKB, hybridoma cells, ciliate and insect cells.

[0009] Nenhum desses dispositivos de retenção de células foram demonstrados na colheita de produtos de proteína secretada em cultu- ras do biorreator de perfusão em células menores e, de modo ainda mais desafiador, nas microbianas. Os sedimentadores lamelares foram testados com células de levedura para investigar a sedimentação de células com sucesso limitado (Bungay e Millspaugh, Biotechnology and Bioengineering, 23:640-641, 1984). Os hidrociclones foram testa- dos em suspensões de levedura, principalmente para separar as célu- las de levedura da cerveja, e outra vez somente com sucesso limitado (Yuan et al., Bioseparation, 6:159-163, 1996; Cilliers e Harrison, Che- mical Engineering Journal, 65:21-26, 1997).[0009] None of these cell retention devices have been demonstrated in the collection of protein products secreted in cultures of the perfusion bioreactor in smaller cells and, even more challenging, in microbial ones. Lamellar sedimenters have been tested with yeast cells to investigate cell sedimentation with limited success (Bungay and Millspaugh, Biotechnology and Bioengineering, 23: 640-641, 1984). Hydrocyclones have been tested in yeast suspensions, mainly to separate yeast cells from beer, and again only with limited success (Yuan et al., Bioseparation, 6: 159-163, 1996; Cilliers and Harrison, Chemical Engineering Journal, 65: 21-26, 1997).

[0010] Foi proposto um ciclone modificado com uma placa vertical espiral dentro do ciclone a fim de melhorar a eficiência da separação no tratamento de águas residuais (Boldyrev VV, Davydov El, Settling tanks, tal como descrito na Patente Russa nº 2.182.508), e uma des- crição anterior deste arranjo foi descrita para a decantação de sólidos em suspensão de líquidos (Patente U.S. nº 4.048.069, setembro de 1977). O ciclone modificado descrito na Patente Russa nº 2.182.508 inclui uma placa enrolada em espiral contida em um tambor cilíndrico vertical com uma parte inferior cônica. Uma fenda é provida ao longo de toda a altura de um tubo de entrada de água residual central, que é plugado na parte inferior a fim de canalizar a água residual do tubo de entrada na placa enrolada em espiral vertical. A espiral começa no tu-[0010] A modified cyclone with a vertical spiral plate inside the cyclone has been proposed in order to improve the separation efficiency in wastewater treatment (Boldyrev VV, Davydov El, Settling tanks, as described in Russian Patent No. 2,182,508) , and an earlier description of this arrangement has been described for the decantation of solids in liquid suspension (US Patent No. 4,048,069, September 1977). The modified cyclone described in Russian Patent No. 2,182,508 includes a spiral-wound plate contained in a vertical cylindrical drum with a tapered bottom. A slit is provided along the entire height of a central waste water inlet pipe, which is plugged at the bottom in order to channel the waste water from the inlet pipe into the vertical spiral wound plate. The spiral starts at the

bo central e termina na parede do invólucro cilíndrico, formando um canal através do qual flui a água residual carregada de partículas. As partículas sedimentam na coluna de sedimentação vertical do canal em espiral. A altura da zona do sedimentador é a altura vertical da pla- ca em espiral e a largura do canal é formada pelas paredes da placa enrolada em espiral, que é mantida constante por todo seu compri- mento. Uma tubulação para remover a água purificada é instalada na parte superior do corpo cilíndrico. Um conduto para remover o sedi- mento é instalado na parte inferior da porção inferior cônica. Na opera- ção, a água residual entra através do tubo central e entra na zona em espiral através da fenda ou da abertura. O canal em espiral serve para aumentar o trajeto de fluxo e, desse modo, para aumentar o tempo de residência do líquido no sedimentador. A espiral também serve para aumentar a área de contato (parede) para o fluido. A força de impulsão principal no clareamento é a gravidade, que age nas partículas da suspensão, à medida que a suspensão circunda a coluna de sedimen- tação vertical enrolada em espiral. A pasta que é deixada na parede da espiral ou no canal cai na parte inferior cônica do sedimentador e é removida periodicamente do sedimentador. A água purificada é extraí- da por uma tubulação no lado do invólucro cilíndrico próxima do topo.bo central and ends at the wall of the cylindrical casing, forming a channel through which particles-laden wastewater flows. The particles settle in the vertical settling column of the spiral channel. The height of the pelletizer zone is the vertical height of the spiral plate and the width of the channel is formed by the walls of the spiral-wound plate, which is kept constant throughout its length. A pipe to remove the purified water is installed in the upper part of the cylindrical body. A conduit to remove the sediment is installed at the bottom of the lower conical portion. In operation, the residual water enters through the central tube and enters the spiral zone through the crack or opening. The spiral channel serves to increase the flow path and thus to increase the residence time of the liquid in the sedimenter. The spiral also serves to increase the contact area (wall) for the fluid. The main driving force in lightening is gravity, which acts on the particles of the suspension as the suspension surrounds the vertical sedimentation column wound in a spiral. The paste that is left on the spiral wall or in the channel falls on the conical bottom of the sedimenter and is periodically removed from the sedimenter. The purified water is extracted through a pipe on the side of the cylindrical enclosure near the top.

[0011] Tal como descrito no documento de patente russo, o pa- drão de fluxo das águas residuais que contêm sólidos é invertido do padrão de fluxo típico de um ciclone comum, à medida que a água su- ja entra no centro, através do tubo central, e entra no canal em espiral através das fendas, e a água purificada é removida da periferia ou da parte externa do corpo cilíndrico vertical através de uma tubulação de água purificada. Este dispositivo de ciclone de fluxo invertido modifica- do não foi proposto, nem aplicado, a quaisquer outros campos, com exceção do tratamento de águas residuais.[0011] As described in the Russian patent document, the flow pattern of wastewater containing solids is inverted from the typical flow pattern of a common cyclone, as dirty water enters the center through the central tube, and enters the spiral channel through the slits, and the purified water is removed from the periphery or outside of the vertical cylindrical body through a purified water pipe. This modified inverted flow cyclone device was neither proposed nor applied to any other fields, with the exception of waste water treatment.

[0012] Desse modo, é desejado um dispositivo de sedimentação de partículas que possa potencializar as forças centrífugas e as forças gravitacionais nas partículas em suspensão líquida em um espaço re- lativamente pequeno.[0012] In this way, a particle sedimentation device that can potentiate centrifugal forces and gravitational forces in particles in liquid suspension in a relatively small space is desired.

SUMÁRIOSUMMARY

[0013] A presente invenção apresenta dispositivos de sedimenta- ção de células ou de partículas com sedimentação aprimorada em su- perfícies de múltiplas camadas, inclinadas, arranjadas dentro de um invólucro. O invólucro pode ser um invólucro de ciclone. Os dispositi- vos de separação de partículas da presente invenção podem ser usa- dos em várias aplicações e representar uma grande melhoria em rela- ção aos dispositivos de separação da técnica anterior. Nesses disposi- tivos de sedimentação, as superfícies inclinadas podem ser fixadas a uma pluralidade de placas cilíndricas verticais. Os dispositivos de se- dimentação podem incluir uma superfície cônica em espiral ou várias placas inclinadas que se aproximam da superfície cônica angular co- nectada à parte inferior de uma espiral. As várias placas inclinadas, em camadas, aprimoram a eficiência da sedimentação das partículas do fluido volumoso que se move para baixo ou para cima dentro de um conjunto cônico em que o volume líquido se move progressivamente da periferia das superfícies de sedimentação cônicas ou espiraladas para o centro do dispositivo de sedimentação.[0013] The present invention features cell or particle sedimentation devices with improved sedimentation on inclined, multi-layered surfaces arranged within an enclosure. The wrapper can be a cyclone wrapper. The particle separation devices of the present invention can be used in various applications and represent a major improvement over the prior art separation devices. In these sedimentation devices, the inclined surfaces can be attached to a plurality of vertical cylindrical plates. The sedimentation devices may include a tapered spiral surface or several inclined plates that approach the angled tapered surface connected to the bottom of a spiral. The various angled, layered plates enhance the sedimentation efficiency of the bulky fluid particles that move downwards or upwards within a conical assembly in which the liquid volume moves progressively from the periphery of the conical or spiral sedimentation surfaces to the center of the sedimentation device.

[0014] Os dispositivos de sedimentação da presente invenção po- dem incluir um invólucro que inclui uma série de cones empilhados po- sicionados dentro do invólucro, afunilando para baixo rumo a uma abertura central, sem nenhuma placa vertical. Os cones da presente modalidade são suportados na pilha, um em cima do outro, por supor- tes que mantêm uma distância (ou largura de canal) entre os cones sucessivos na pilha. Os suportes podem compreender três ou mais projeções fixadas à superfície superior e/ou inferior de um ou mais dos cones para posicionar os cones sucessivos a uma distância desejada[0014] The sedimentation devices of the present invention may include a casing that includes a series of stacked cones positioned inside the casing, tapering downwards towards a central opening, without any vertical plate. The cones of the present modality are supported on the stack, one on top of the other, by supports that maintain a distance (or channel width) between the successive cones in the stack. The supports can comprise three or more projections fixed to the upper and / or lower surface of one or more of the cones to position the successive cones at a desired distance

(a largura de canal desejada). Opcionalmente, os suportes podem compreender pelo menos três elementos em forma de L interconecta- dos a uma superfície de cada cone que é distal ao ápice truncado do cone. Os elementos em forma de L incluem um primeiro lado interco- nectado a um segundo lado em um ápice e são interconectados à su- perfície de modo que o primeiro lado suporta um segundo cone na pi- Ilha de cones. O segundo lado é substancialmente paralelo à superfície do cone. Opcionalmente, o segundo lado pode se projetar além do co- ne para espaçar o cone de uma superfície interior do invólucro. Em algumas modalidades, não há nenhum plugue ou outro impedimento que impede o fluxo das partículas líquidas ou suspensas das superfí- cies cônicas empilhadas para a abertura central.(the desired channel width). Optionally, the supports can comprise at least three L-shaped elements interconnected to a surface of each cone that is distal to the truncated apex of the cone. The L-shaped elements include a first side interconnected to a second side at an apex and are interconnected to the surface so that the first side supports a second cone on the cone cone. The second side is substantially parallel to the surface of the cone. Optionally, the second side can project beyond the cone to space the cone from an inner surface of the enclosure. In some embodiments, there are no plugs or other impediments that impede the flow of liquid or suspended particles from the stacked conical surfaces to the central opening.

[0015] Os dispositivos de sedimentação da presente invenção po- dem incluir um invólucro que inclui: 1) uma primeira pilha de dois ou mais cones empilhados, cada um dos quais tem uma abertura central, e, 2) uma segunda pilha opcional de dois ou mais cones empilha- dos, cada um dos quais tem uma abertura central, unidos em ou pró- ximos de sua parte inferior, com superfícies cônicas afunilando para baixo rumo a uma abertura central na parte inferior do invólucro.[0015] The sedimentation devices of the present invention may include a housing that includes: 1) a first stack of two or more stacked cones, each of which has a central opening, and, 2) an optional second stack of two or more stacked cones, each of which has a central opening, joined at or near its bottom, with conical surfaces tapering downwards towards a central opening at the bottom of the housing.

[0016] Os cones empilhados (tanto na primeira quanto na segunda pilha opcional de dois ou mais cones empilhados) compreendem pelo menos três projeções que suportam cada cone acima do cone seguin- te sucessivo na pilha. De preferência, as projeções são colocadas a uma distância substancialmente constante e formadas em um tama- nho geralmente igual para manter cada cone sucessivo na pilha com um espaçamento igual entre todos os cones nas pilhas. Em uma mo- dalidade, há pelo menos três projeções para cada cone a fim de supor- tar corretamente cada cone sucessivo, mas cada cone pode compre- ender mais de três projeções, tal como necessário para suportar de maneira adequada ou corretamente o cone. Por exemplo, cada cone pode compreender quatro projeções ou pode compreender oito proje- ções, para suportar o cone sucessivo seguinte na pilha.[0016] The stacked cones (both in the first and the optional second stack of two or more stacked cones) comprise at least three projections that support each cone above the next successive cone in the stack. Preferably, the projections are placed at a substantially constant distance and formed in a generally equal size to maintain each successive cone in the pile with an equal spacing between all the cones in the pile. In a modality, there are at least three projections for each cone in order to correctly support each successive cone, but each cone can comprise more than three projections, as necessary to properly or correctly support the cone. For example, each cone can comprise four projections or it can comprise eight projections, to support the next successive cone in the stack.

[0017] As projeções, ou "suportes verticais", podem representar um impedimento para que as partículas ou células sedimentadas des- lizem para baixo da superfície de um cone para a abertura central ou para o espaço em torno da circunferência interna do invólucro entre o invólucro e os cones. Essas projeções são unidas a uma superfície de um cone, mas essas projeções não precisam se unir a um outro cone na pilha de cones. Desse modo, essas projeções não precisam, e na maioria das modalidades, não unem dois ou mais cones em uma pilha uns aos outros.[0017] The projections, or "vertical supports", can represent an impediment for the particles or sedimented cells to slide down from the surface of a cone to the central opening or to the space around the inner circumference of the envelope between the casing and cones. These projections are joined to a surface of a cone, but these projections do not need to join to another cone in the cone stack. Thus, these projections do not need, and in most modalities, they do not join two or more cones in a pile to each other.

[0018] De preferência, há um espaçamento substancialmente constante entre cada superfície cônica sucessiva criada pelas proje- ções que suportam cada cone sucessivo em uma pilha de cones. O espaçamento entre os cones sucessivos pode variar entre cerca de 1 mm a cerca de 2,5 cm.[0018] Preferably, there is a substantially constant spacing between each successive conical surface created by the projections that support each successive cone in a pile of cones. The spacing between successive cones can vary from about 1 mm to about 2.5 cm.

[0019] Este arranjo de superfícies de sedimentação, provido pelas pilhas sucessivas de cones, em que cada um é suportado pelo cone sucessivo seguinte, mas não é unido permanentemente ao cone su- cessivo seguinte, é particularmente útil para aplicações de separação em que o dispositivo de sedimentação de partículas, e as superfícies cônicas no mesmo, requerem um serviço regular ou contínuo, tal como a desmontagem e a limpeza das superfícies de sedimentação cônicas dentro do dispositivo de sedimentação.[0019] This arrangement of sedimentation surfaces, provided by successive stacks of cones, in which each is supported by the next successive cone, but is not permanently attached to the next successive cone, is particularly useful for separation applications where the particle sedimentation device, and the conical surfaces therein, require regular or continuous service, such as disassembly and cleaning the conical sedimentation surfaces within the sedimentation device.

[0020] Este arranjo de uma primeira e uma segunda pilha opcional de cones melhora de maneira significativa a eficiência de sedimenta- ção das partículas de um fluido volumoso à medida que o fluido volu- moso se move através do dispositivo de sedimentação. À medida que o líquido volumoso, que inclui partículas tais como células, se move através dos cones empilhados do dispositivo de sedimentação da pre- sente invenção, as partículas maiores (por exemplo, células vivas e produtivas) sedimentam na superfície dos cones. As células que desli- zam para baixo, da parte superior ou da primeira pilha de cones, desli- zam para baixo das superfícies cônicas para as bordas externas dos cones e caem verticalmente na seção cônica do invólucro. Além disso, as células que deslizam para baixo da pilha inferior ou segunda pilha de cones, deslizam para baixo das superfícies cônicas para a abertura central dos cones e caem verticalmente na abertura central do invólu- Cro.[0020] This arrangement of a first and an optional second stack of cones significantly improves the sedimentation efficiency of the particles of a bulky fluid as the bulky fluid moves through the sedimentation device. As the bulky liquid, which includes particles such as cells, moves through the stacked cones of the sedimentation device of the present invention, the larger particles (for example, live and productive cells) sediment on the surface of the cones. The cells that slide down from the top or the first stack of cones slide down from the conical surfaces to the outer edges of the cones and fall vertically into the conical section of the casing. In addition, the cells that slide down from the bottom stack or second stack of cones, slide down from the conical surfaces to the central opening of the cones and fall vertically into the central opening of the housing.

[0021] Esses dispositivos podem ser ampliados ou reduzidos para atender as necessidades de diferentes indústrias ou aplicações ou ta- manhos quando a superfície de separação é ampliada ou reduzida vo- lumetricamente em três dimensões, em comparação a um dimensio- namento uni ou bidimensional mais típico dos dispositivos de sedimen- tação anteriores.[0021] These devices can be enlarged or reduced to meet the needs of different industries or applications or sizes when the separation surface is enlarged or reduced volumetrically in three dimensions, compared to a more uni or bidimensional dimensioning typical of previous sedimentation devices.

[0022] A ampliação dos dispositivos da presente invenção pode ser realizada simplesmente com o aumento do diâmetro do invólucro (e, de modo correspondente, com o aumento do diâmetro dos cones empilhados dentro) e/ou com o aumento da altura do invólucro (que aumenta o número de cones em uma ou em ambas a primeira e a se- gunda pilhas de cones). A área projetada eficaz para a sedimentação de células aumenta de modo proporcional ao quadrado do diâmetro do invólucro e aumenta de modo proporcional à altura dos cilindros inter- nos. A área de sedimentação eficaz dos dispositivos de sedimentação compactos da presente invenção aumenta de modo proporcional ao cubo do diâmetro do invólucro (supondo que a altura do sedimentador interno também é aumentada de modo proporcional) ou de modo equi- valente ao volume do invólucro. Esta ampliação tridimensional ou vo- lumétrica de uma área de sedimentação eficaz torna o dispositivo de sedimentação da presente descrição muito mais compacto em compa- ração aos dispositivos de sedimentação inclinados anteriores.[0022] The enlargement of the devices of the present invention can be carried out simply by increasing the diameter of the casing (and, correspondingly, by increasing the diameter of the cones stacked inside) and / or by increasing the height of the casing (which increases the number of cones in one or both of the first and second piles of cones). The effective projected area for cell sedimentation increases proportionally to the square of the envelope diameter and increases proportionally to the height of the inner cylinders. The effective settling area of the compact settling devices of the present invention increases proportionally to the cube of the casing diameter (assuming that the height of the inner settler is also proportionally increased) or equivalent to the casing volume. This three-dimensional or volumetric enlargement of an effective sedimentation area makes the sedimentation device of the present description much more compact compared to the previous inclined sedimentation devices.

[0023] O espaçamento radial nas regiões anulares entre os cilin- dros ou cones diferentes pode ficar entre cerca de 1 cm a cerca de 10 cm, idealmente em torno de cerca de 2,5 cm. Um espaçamento pe- queno de cerca de 1 mm entre os cones de sedimentação inclinados e a superfície interna do cone sucessivo seguinte fornece um espaço útil para que as partículas sedimentadas (por exemplo, células) deslizem para baixo da superfície dos cones e saia dos cones pela lateral, em vez de deslizarem para baixo para a parte inferior do cone. As células que saem pelas laterais sedimentam verticalmente ao longo do interior de cada cilindro. Quando essas células de sedimentação alcançam a superfície cônica na parte inferior de cada cilindro, elas deslizam para baixo, na superfície inclinada no cone, para a abertura central na parte inferior do invólucro do ciclone. Uma vantagem da velocidade de fluido crescente enquanto descem da superfície cônica inclinada para a abertura central é que um número crescente de células sedimentadas que deslizam para baixo do cone são arrastadas para baixo para a abertura central, em vez de ser permitido que elas se acumulem pelas velocidades mais rápidas do líquido.[0023] The radial spacing in the annular regions between the different cylinders or cones can be between about 1 cm to about 10 cm, ideally around 2.5 cm. A small spacing of about 1 mm between the inclined sediment cones and the inner surface of the next successive cone provides a useful space for the sedimented particles (eg cells) to slide under the surface of the cones and out of the cones from the side, instead of sliding down to the bottom of the cone. The cells that come out from the sides settle vertically along the inside of each cylinder. When these sedimentation cells reach the tapered surface at the bottom of each cylinder, they slide downward, on the sloping surface in the cone, to the central opening at the bottom of the cyclone shell. An advantage of increasing fluid velocity as they descend from the inclined conical surface to the central opening is that an increasing number of sedimented cells that slide down the cone are dragged downward to the central opening, rather than being allowed to accumulate through the faster liquid speeds.

[0024] O ângulo de inclinação para as superfícies de sedimenta- ção pode ou não ser constante, variando entre cerca de 15 graus a cerca de 75 graus em relação à vertical. Para uso com partículas mais pegajosas (normalmente as células de mamíferos), o ângulo de incli- nação pode ficar mais próximo da vertical (isto é, em torno de 15 graus em relação à vertical). Para uso com partículas de catalisador sólidas não pegajosas, o ângulo de inclinação ainda pode ser mais afastado da vertical (por exemplo, em torno de 75 graus da vertical). Em algu- mas modalidades, as superfícies cônicas têm uma seção transversal longitudinal arqueada de modo que o ângulo de inclinação varia com respeito ao eixo longitudinal entre cerca de 10 graus a cerca de 80 graus, ou cerca de 15 graus a cerca de 75 graus.[0024] The angle of inclination for the sedimentation surfaces may or may not be constant, varying between about 15 degrees to about 75 degrees in relation to the vertical. For use with more sticky particles (usually mammalian cells), the angle of inclination can be closer to the vertical (ie, around 15 degrees from the vertical). For use with solid, non-sticky catalyst particles, the angle of inclination may be further away from the vertical (for example, around 75 degrees from the vertical). In some embodiments, the conical surfaces have an arched longitudinal cross-section so that the angle of inclination varies with respect to the longitudinal axis between about 10 degrees to about 80 degrees, or about 15 degrees to about 75 degrees.

[0025] Todos os dispositivos de sedimentação da presente inven- ção podem incluir um fechamento ou tampa sobre pelo menos uma porção do invólucro em uma extremidade do invólucro oposta à primei- ra abertura. Em todas essas modalidades, o fechamento ou tampa também pode incluir uma saída ou porta para a remoção dos líquidos ou para a entrada dos líquidos no dispositivo de sedimentação. A aber- tura e as portas ou saídas adicionais no invólucro e/ou na tampa ficam em comunicação líquida com o exterior e o interior do invólucro para permitir a passagem de líquidos para dentro e/ou para fora do invólu- cro do dispositivo de sedimentação, e em cada exemplo de tal abertu- ra ou entrada/saída, essas vias de passagem para dentro e para fora do invólucro podem incluir válvulas ou outros mecanismos que podem ser abertos ou fechados para interromper ou restringir o fluxo de líqui- dos dentro ou fora dos dispositivos de sedimentação da presente in- venção.[0025] All sedimentation devices of the present invention may include a closure or cover over at least a portion of the enclosure at an end of the enclosure opposite the first opening. In all of these embodiments, the closure or lid may also include an outlet or port for removing liquids or for entering liquids into the sedimentation device. The opening and additional ports or outlets in the housing and / or cover are in liquid communication with the outside and the inside of the housing to allow liquids to pass into and / or out of the sedimentation device housing , and in each instance of such an opening or inlet / outlet, these passageways into and out of the enclosure may include valves or other mechanisms that can be opened or closed to interrupt or restrict the flow of liquids in or out. outside the sedimentation devices of the present invention.

[0026] Os dispositivos de sedimentação de partículas da presente invenção podem incluir um invólucro e pelo menos um tubo vertical disposto dentro do invólucro, e pelo menos um tubo vertical unido a uma extremidade com uma superfície cônica que se afunila para baixo para uma primeira abertura no invólucro do ciclone. Há pelo menos uma abertura adicional no invólucro substancialmente oposta à primei- ra abertura.[0026] The particle sedimentation devices of the present invention can include an enclosure and at least one vertical tube disposed within the enclosure, and at least one vertical tube attached to one end with a tapered surface that tapers downward for a first opening. in the cyclone shell. There is at least one additional opening in the housing substantially opposite the first opening.

[0027] O ângulo de inclinação para as superfícies cônicas é de cerca de 45 graus em relação à vertical em uma modalidade ou pode variar entre cerca de 15 graus em relação à vertical e cerca de 75 graus em relação à vertical. Opcionalmente, as superfícies cônicas e/ou a parte superior ou inferior do invólucro podem ter um formato côncavo ou convexo, de modo que o ângulo de inclinação varia entre cerca de 15 graus em relação à vertical e cerca de 75 graus em rela- ção à vertical.[0027] The angle of inclination for the conical surfaces is about 45 degrees in relation to the vertical in a modality or it can vary between about 15 degrees in relation to the vertical and about 75 degrees in relation to the vertical. Optionally, the conical surfaces and / or the upper or lower part of the enclosure can have a concave or convex shape, so that the angle of inclination varies between about 15 degrees in relation to the vertical and about 75 degrees in relation to the vertical.

[0028] A largura de um canal em anel anular formado entre os tu- bos verticais adjacentes fica entre cerca de 1 mm e cerca de 50 mm. O número de tubos verticais dentro do dispositivo de sedimentação pode ficar entre cerca de 2 e cerca de 30.[0028] The width of an annular ring channel formed between the adjacent vertical tubes is between about 1 mm and about 50 mm. The number of vertical tubes within the sedimentation device can be between about 2 and about 30.

[0029] O dispositivo de sedimentação pode incluir um fechamento sobre pelo menos uma porção do invólucro em uma extremidade do invólucro oposta à primeira abertura. Pelo menos uma abertura adicio- nal no invólucro pode ser configurada para abrir de um lado do invólu- cro de modo tangencial a pelo menos um tubo vertical, em comunica- ção líquida com a parte exterior e interior do invólucro.[0029] The sedimentation device may include a closure over at least a portion of the housing at an end of the housing opposite the first opening. At least one additional opening in the enclosure can be configured to open from one side of the enclosure tangentially to at least one vertical tube, in liquid communication with the exterior and interior of the enclosure.

[0030] Uma saída de colheita de líquido pode ser formada no fe- chamento, em comunicação líquida com o exterior e o interior do invó- lucro.[0030] A liquid harvest outlet can be formed in the closure, in net communication with the outside and inside of the enclosure.

[0031] Um outro aspecto da presente invenção é um dispositivo de sedimentação de partículas que pode incluir, mas sem ficar a eles limi- tado, um invólucro que inclui um ou mais dentre: (1) uma primeira por- ção cônica; (2) uma segunda porção cônica; (3) uma porção cilíndrica localizada entre a primeira e a segunda porções cônicas; (4) pelo me- nos uma entrada para introduzir um líquido no invólucro; (5) um primei- ra porta de saída; (6) uma segunda porta de saída; e (7) uma primeira pilha de cones localizados dentro do invólucro. Em uma modalidade, a primeira porta de saída é associada com a primeira porção cônica e a segunda porta de saída é associada com a segunda porção cônica. Opcionalmente, o líquido introduzido no invólucro pode ser uma sus- pensão líquida que inclui partículas. As partículas podem ter uma plu- ralidade de tamanhos.[0031] Another aspect of the present invention is a particle sedimentation device that can include, but is not limited to, a casing that includes one or more of: (1) a first conical portion; (2) a second conical portion; (3) a cylindrical portion located between the first and second conical portions; (4) at least one inlet to introduce liquid into the enclosure; (5) a first exit door; (6) a second exit port; and (7) a first stack of cones located within the casing. In one embodiment, the first exit port is associated with the first conical portion and the second exit port is associated with the second conical portion. Optionally, the liquid introduced into the enclosure can be a liquid suspension that includes particles. The particles can have a plurality of sizes.

[0032] Em uma modalidade, a primeira porta de saída pode servir para a colheita de um líquido clarificado. O líquido clarificado pode in-[0032] In one embodiment, the first outlet port can be used to collect a clarified liquid. The clarified liquid can

cluir um primeiro subconjunto de partículas. O primeiro subconjunto de partículas pode compreender resíduos de células, célula mortas e ou- tros ainda. Opcionalmente, a primeira porta de saída pode ser formada em um fechamento do invólucro. A primeira porta de saída fica em comunicação líquida com o exterior e o interior do invólucro.include a first subset of particles. The first subset of particles can comprise cell residues, dead cells and others. Optionally, the first exit door can be formed by closing the enclosure. The first exit port is in liquid communication with the outside and inside of the enclosure.

[0033] Opcionalmente, em outra modalidade, a segunda porta de saída pode servir para a colheita de um líquido concentrado. O líquido concentrado pode incluir um segundo subconjunto de partículas, tais como célula vivas. Normalmente, as partículas do segundo subconjun- to de partículas geralmente são maiores do que as partículas do pri- meiro subconjunto de partículas. Cada partícula do segundo subcon- junto de partículas tem geralmente uma massa maior do que as partí- culas do primeiro subconjunto de partículas. A segunda porta de saída fica em comunicação líquida com o exterior e o interior do invólucro.[0033] Optionally, in another modality, the second outlet port can be used to collect a concentrated liquid. The concentrated liquid can include a second subset of particles, such as living cells. Usually, the particles in the second particle subset are generally larger than the particles in the first particle subset. Each particle of the second subset of particles generally has a greater mass than the particles of the first subset of particles. The second outlet port is in liquid communication with the outside and inside of the enclosure.

[0034] A primeira pilha de cones ocupa pelo menos uma parte da primeira porção cônica. Opcionalmente, a primeira pilha de cones ocu- pa pelo menos uma porção da porção cilíndrica. Opcionalmente, um ou mais cones da primeira pilha de cones incluem um ápice truncado orientado para a primeira porta de saída. Adicionalmente, ou alternati- vamente, pelo menos um cone da primeira pilha de cones é desprovi- do da abertura central. Em outra modalidade, cada cone da primeira pilha de cones inclui uma base aberta orientada para a segunda porta de saída. Os cones da primeira pilha de cones são geralmente centra- dos no invólucro, por exemplo, os cones da primeira pilha de cones podem ser centrados em torno de uma abertura substancialmente cen- tral formada pelo ápice truncado de um ou mais cones.[0034] The first pile of cones occupies at least part of the first conical portion. Optionally, the first stack of cones occupies at least a portion of the cylindrical portion. Optionally, one or more cones from the first cone stack include a truncated apex oriented towards the first exit port. Additionally, or alternatively, at least one cone from the first pile of cones is devoid of the central opening. In another embodiment, each cone in the first stack of cones includes an open base oriented towards the second exit port. The cones of the first cone stack are generally centered in the casing, for example, the cones of the first cone stack can be centered around a substantially central opening formed by the truncated apex of one or more cones.

[0035] Opcionalmente, o invólucro ainda pode incluir uma segunda pilha de cones. A segunda pilha de cones pode ocupar pelo menos uma parte da segunda porção cônica e pode ocupar pelo menos uma parte da porção cilíndrica. Em uma modalidade, cada cone da segun-[0035] Optionally, the casing may also include a second stack of cones. The second stack of cones can occupy at least part of the second conical portion and can occupy at least part of the cylindrical portion. In one embodiment, each cone in the second

da pilha de cones é transversal aos cones da primeira pilha de cones.of the cone stack is transversal to the cones of the first cone stack.

[0036] Opcionalmente, um ângulo de inclinação para a superfície de um cone na primeira pilha de cones pode variar entre cerca de 15 graus a cerca de 75 graus em relação à vertical. Em uma modalidade, a superfície de um cone é convexa ou côncava, de modo que uma se- ção transversal da superfície do cone define uma linha arqueada. Em outra modalidade, o ângulo de inclinação dos cones pode ser constan- te em qualquer ângulo entre 15 e 75 graus em relação à vertical. Em uma modalidade, o ângulo de inclinação dos cones é de cerca de 45 graus.[0036] Optionally, an angle of inclination to the surface of a cone in the first pile of cones can vary between about 15 degrees to about 75 degrees in relation to the vertical. In one embodiment, the surface of a cone is convex or concave, so that a cross section of the cone's surface defines an arcuate line. In another modality, the angle of inclination of the cones can be constant at any angle between 15 and 75 degrees in relation to the vertical. In one embodiment, the tilt angle of the cones is about 45 degrees.

[0037] Em outra modalidade, cada cone da segunda pilha de co- nes inclui um ápice truncado orientado para a segunda porta de saída. Cada cone da segunda pilha de cones também pode incluir uma base aberta orientada para a primeira porta de saída. Em uma modalidade, os cones da segunda pilha de cones geralmente são centrados no in- vólucro. Em outra modalidade, os cones da segunda pilha de cones são centrados em torno de uma abertura substancialmente central formada pelo ápice truncado de um ou mais cones.[0037] In another modality, each cone of the second stack of cores includes a truncated apex oriented towards the second exit port. Each cone in the second stack of cones can also include an open base oriented towards the first outlet port. In one embodiment, the cones in the second stack of cones are usually centered in the envelope. In another embodiment, the cones of the second pile of cones are centered around a substantially central opening formed by the truncated apex of one or more cones.

[0038] Em uma modalidade, um ângulo de inclinação para a su- perfície de um cone na segunda pilha de cones fica entre cerca de 15 graus a cerca de 75 graus em relação à vertical. O ângulo de inclina- ção dos cones na segunda pilha de cones pode ser de cerca de 45 graus.[0038] In one embodiment, an angle of inclination to the surface of a cone in the second pile of cones is between about 15 degrees to about 75 degrees in relation to the vertical. The angle of inclination of the cones in the second stack of cones can be about 45 degrees.

[0039] Em uma modalidade, os cones da primeira pilha de cones têm um espaçamento substancialmente uniforme. Além disso, os co- nes da segunda pilha de cones podem ter um espaçamento substan- cialmente uniforme. Em uma modalidade, os cones da primeira pilha de cones têm um espaçamento diferente em comparação aos cones da segunda pilha de cones.[0039] In one embodiment, the cones of the first pile of cones have a substantially uniform spacing. In addition, the cones of the second cone stack can have substantially uniform spacing. In one embodiment, the cones of the first cone stack have a different spacing compared to the cones of the second cone stack.

[0040] Pelo menos uma entrada é configurada como uma porta de entrada em comunicação líquida com o exterior e o interior do invólu- cro. Pelo menos uma entrada pode ser associada com pelo menos uma dentre a primeira porção cônica, a segunda porção cônica e a porção cilíndrica do invólucro. Em uma modalidade, uma primeira en- trada de pelo menos uma entrada é associada com a porção cilíndrica do invólucro. Em outra modalidade, uma segunda entrada de pelo me- nos uma entrada é associada com uma dentre a primeira e a segunda porções cônicas. Em outra modalidade, a segunda entrada é associa- da com a segunda porção cônica. Em outra modalidade, pelo menos uma entrada é configurada para ser interconectada a um saco descar- tável do biorreator. O saco descartável do biorreator pode compreen- der um material de plástico.[0040] At least one entry is configured as a gateway in liquid communication with the outside and inside of the enclosure. At least one entry can be associated with at least one of the first conical portion, the second conical portion and the cylindrical portion of the housing. In one embodiment, a first entry of at least one entry is associated with the cylindrical portion of the housing. In another modality, a second entry of at least one entry is associated with one of the first and second conical portions. In another modality, the second entry is associated with the second conical portion. In another mode, at least one input is configured to be interconnected to a disposable bag from the bioreactor. The disposable bioreactor bag can comprise a plastic material.

[0041] Uma configuração dos dispositivos de sedimentação de partículas da presente invenção pode incluir um invólucro, o qual com- preende: (a) uma primeira porção cônica; (b) uma segunda porção cô- nica; (c) uma porção cilíndrica localizada entre a primeira e a segunda porções cônicas; (d) pelo menos uma entrada para que a suspensão líquida entre no invólucro; (e) uma primeira porta de saída para a co- lheita do líquido clarificado; (f) uma segunda porta de saída para des- carregar a suspensão líquida concentrada; e (g) uma primeira pilha de cones localizada dentro do invólucro. Neste dispositivo, a primeira pi- lha de cones pode ocupar pelo menos uma parte da primeira porção cônica e pode ocupar pelo menos uma parte da porção cilíndrica. Ca- da cone da primeira pilha de cones inclui (i) um ápice truncado posici- onado distal à segunda porção cônica, e (ii) uma base aberta posicio- nada próxima da segunda porção cônica. Opcionalmente, os cones da primeira pilha são geralmente centrados em torno de uma abertura substancialmente central formada pelo ápice truncado em cada cone na primeira pilha de cones.[0041] A configuration of the particle sedimentation devices of the present invention may include an enclosure, which comprises: (a) a first conical portion; (b) a second conical portion; (c) a cylindrical portion located between the first and the second conical portions; (d) at least one entry for the liquid suspension to enter the enclosure; (e) a first outlet port for collecting the clarified liquid; (f) a second outlet port to discharge the concentrated liquid suspension; and (g) a first stack of cones located within the casing. In this device, the first cone stack can occupy at least part of the first conical portion and can occupy at least part of the cylindrical portion. Each cone of the first pile of cones includes (i) a truncated apex positioned distal to the second conical portion, and (ii) an open base positioned close to the second conical portion. Optionally, the cones of the first stack are generally centered around a substantially central opening formed by the truncated apex in each cone in the first stack of cones.

[0042] Um ângulo de inclinação para a superfície de um cone na primeira pilha de cones pode variar entre cerca de 15 graus a cerca de 75 graus em relação à vertical. Por exemplo, uma seção transversal da superfície do cone define uma linha arqueada. Esses cones podem ter uma superfície convexa ou côncava. Em outras modalidades, o ângulo de inclinação dos cones é constante e pode ser, por exemplo, de cerca de 45 graus. Os cones da primeira pilha de cones têm de preferência um espaçamento substancialmente uniforme.[0042] An angle of inclination to the surface of a cone in the first pile of cones can vary between about 15 degrees to about 75 degrees in relation to the vertical. For example, a cross section of the cone's surface defines an arcuate line. These cones can have a convex or concave surface. In other embodiments, the angle of inclination of the cones is constant and can be, for example, about 45 degrees. The cones of the first cone stack are preferably substantially uniform in spacing.

[0043] Um ângulo de inclinação para a superfície de um cone na segunda pilha de cones pode variar entre cerca de 15 graus a cerca de 75 graus em relação à vertical. Em outra modalidade, o ângulo de inclinação dos cones na segunda pilha de cones é de cerca de 45 graus.[0043] An angle of inclination to the surface of a cone in the second pile of cones can vary between about 15 degrees to about 75 degrees in relation to the vertical. In another embodiment, the angle of inclination of the cones in the second pile of cones is about 45 degrees.

[0044] Outro aspecto da presente invenção consiste em um dispo- sitivo de sedimentação de partículas, o qual compreende: (A) um invó- lucro; (B) pelo menos duas placas cônicas dispostas dentro do invólu- cro; (C) uma primeira abertura no invólucro; e (D) uma segunda aber- tura no invólucro. Em uma modalidade, pelo menos duas placas côni- cas são empilhadas uma em cima da outra. De preferência, o invólucro inclui entre cerca de 3 e cerca de 30 placas cônicas. Pelo menos duas placas cônicas podem ser separadas por uma distância substancial- mente constante. Opcionalmente, a largura de um canal formado entre as superfícies adjacentes de pelo menos duas placas cônicas fica en- tre cerca de 1 mm e cerca de 50 mm. Três ou mais suportes podem manter cada uma das placas cônicas na pilha.[0044] Another aspect of the present invention consists of a particle sedimentation device, which comprises: (A) an investment; (B) at least two conical plates arranged inside the enclosure; (C) a first opening in the housing; and (D) a second opening in the housing. In one embodiment, at least two conical plates are stacked on top of each other. Preferably, the housing includes between about 3 and about 30 conical plates. At least two conical plates can be separated by a substantially constant distance. Optionally, the width of a channel formed between the adjacent surfaces of at least two conical plates is between about 1 mm and about 50 mm. Three or more supports can hold each of the conical plates in the stack.

[0045] Cada uma das placas cônicas pode incluir um ápice trunca- do próximo da primeira abertura e uma base aberta posicionada distal à primeira abertura. As placas cônicas geralmente podem ser centra- das no invólucro e são arranjadas em uma posição substancialmente vertical dentro do invólucro. O ângulo de inclinação para a superfície de cada uma dentre pelo menos duas placas cônicas pode variar entre cerca de 15 graus e cerca de 75 graus em relação à vertical. As placas cônicas podem ter um formato côncavo em relação a um eixo longitu- dinal. As placas cônicas podem ter um formato convexo em relação ao eixo longitudinal. Por conseguinte, a seção transversal de uma placa cônica pode definir uma linha arqueada. Em uma modalidade, as pla- cas cônicas têm um formato definido por pelo menos um raio de curva- tura.[0045] Each of the conical plates can include a truncated apex close to the first opening and an open base positioned distal to the first opening. The conical plates can generally be centered in the enclosure and are arranged in a substantially vertical position within the enclosure. The angle of inclination to the surface of each of at least two conical plates can vary between about 15 degrees and about 75 degrees in relation to the vertical. The conical plates can have a concave shape in relation to a longitudinal axis. The conical plates can have a convex shape in relation to the longitudinal axis. Therefore, the cross section of a conical plate can define an arcuate line. In one embodiment, the conical plates have a shape defined by at least one radius of curvature.

[0046] Nesses dispositivos, o invólucro inclui uma porção cilíndrica e uma porção cônica. A primeira abertura pode ser associada com a porção cônica. Opcionalmente, a segunda abertura pode ser associa- da com a porção cilíndrica. A segunda abertura pode ser posicionada na parede lateral da porção cilíndrica. A segunda abertura pode ser posicionada em uma tampa associada com uma extremidade aberta da porção cilíndrica. A segunda abertura pode ser posicionada na por- ção cônica.[0046] In these devices, the housing includes a cylindrical portion and a conical portion. The first opening can be associated with the conical portion. Optionally, the second opening can be associated with the cylindrical portion. The second opening can be positioned on the side wall of the cylindrical portion. The second opening can be positioned in a lid associated with an open end of the cylindrical portion. The second opening can be positioned in the conical portion.

[0047] Outro aspecto da presente invenção consiste em um dispo- sitivo de sedimentação que inclui, mas sem ficar a eles limitado: (1) um invólucro superior que inclui: uma primeira porção cônica; uma primei- ra porção cilíndrica; e pelo menos uma porta; (2) um invólucro inferior interconectável ao invólucro superior e que inclui: uma segunda porção cônica; uma segunda porção cilíndrica; e pelo menos uma porta; e (3) uma pilha de cones localizada dentro do dispositivo de sedimentação, e cada cone da pilha de cones inclui uma abertura pequena orientada para a primeira porção cônica e uma abertura grande orientada para a segunda porção cônica, e a primeira pilha de cones geralmente cen- trada em torno de um eixo longitudinal do dispositivo de sedimentação. Opcionalmente, o invólucro superior ainda compreende um primeiro flange configurado para acoplar um segundo flange do invólucro inferi- or. O invólucro superior pode ser unido de modo permanente ao invó- lucro inferior.[0047] Another aspect of the present invention consists of a sedimentation device that includes, but is not limited to: (1) an upper housing that includes: a first conical portion; a first cylindrical portion; and at least one door; (2) a lower housing interconnected to the upper housing and which includes: a second conical portion; a second cylindrical portion; and at least one door; and (3) a pile of cones located within the sedimentation device, and each cone in the cone pile includes a small opening oriented towards the first conical portion and a large opening oriented towards the second conical portion, and the first pile of cones generally centered around a longitudinal axis of the sedimentation device. Optionally, the upper housing further comprises a first flange configured to couple a second lower housing flange. The upper housing can be permanently attached to the lower housing.

[0048] Nesses dispositivos, a superfície de um cone da primeira pilha de cones fica em um ângulo entre cerca de 15 graus a cerca de 85 graus em relação ao eixo longitudinal. Opcionalmente, a primeira e a segunda porções cônicas são côncavas para dentro rumo ao eixo longitudinal. Em uma modalidade, uma seção transversal longitudinal do corpo de um cone forma uma linha com um formato arqueado.[0048] In these devices, the surface of a cone of the first pile of cones is at an angle between about 15 degrees to about 85 degrees in relation to the longitudinal axis. Optionally, the first and second conical portions are concave inwards towards the longitudinal axis. In one embodiment, a longitudinal cross-section of the body of a cone forms a line with an arcuate shape.

[0049] Adicional ou alternativamente, a primeira porção cônica é côncava para dentro rumo ao eixo longitudinal e a segunda porção cô- nica é côncava para fora afastando-se do eixo longitudinal. Em uma modalidade, o dispositivo de sedimentação inclui uma segunda pilha de cones localizada dentro do dispositivo de sedimentação. Em outra modalidade, cada cone da segunda pilha de cones inclui uma pequena abertura orientada se afastando da primeira porção cônica e uma abertura grande orientada para a primeira porção cônica. Opcional- mente, os cones da segunda pilha de cones têm corpos que são côn- cavos para fora, se afastando do eixo longitudinal.[0049] Additionally or alternatively, the first conical portion is concave inward towards the longitudinal axis and the second conical portion is concave outwardly away from the longitudinal axis. In one embodiment, the sedimentation device includes a second stack of cones located within the sedimentation device. In another embodiment, each cone in the second pile of cones includes a small opening oriented away from the first conical portion and a large opening oriented towards the first conical portion. Optionally, the cones in the second pile of cones have bodies that are concave outwards, moving away from the longitudinal axis.

[0050] Em qualquer um dos dispositivos de sedimentação da pre- sente invenção, o invólucro e/ou os cones e/ou quaisquer outros com- ponentes do dispositivo podem ser compostos de um metal ou de um plástico. O plástico pode ser um ou mais dentre o polipropileno, o poli- etileno, o policarbonato, o poliestireno e outros ainda. Em uma modali- dade, o dispositivo de sedimentação é formado inteiramente de plásti- co. Em outra modalidade, pelo menos um cone da pilha de cones é composto pelo menos parcialmente de aço inoxidável. As superfícies de metal (especialmente de aço inoxidável) podem ser eletropolidas a fim de prover uma superfície lisa. Do mesmo modo, em qualquer um dos dispositivos de sedimentação da presente invenção, o invólucro e/ou os cones e/ou quaisquer outros componentes do dispositivo po- dem ser total ou parcialmente revestidos com um ou mais dentre um plástico não pegajoso, tal como o Teflon ou o silicone.[0050] In any of the sedimentation devices of the present invention, the casing and / or the cones and / or any other components of the device may be composed of a metal or a plastic. Plastic can be one or more of polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polystyrene and others. In one embodiment, the sedimentation device is formed entirely of plastic. In another embodiment, at least one cone in the cone stack is at least partially made of stainless steel. Metal surfaces (especially stainless steel) can be electropolished to provide a smooth surface. Likewise, in any of the sedimentation devices of the present invention, the casing and / or cones and / or any other components of the device may be totally or partially coated with one or more of a non-sticky plastic, such as Teflon or silicone.

[0051] Em qualquer um dos dispositivos de sedimentação da pre- sente invenção, o invólucro ainda pode incluir uma camisa de fluido associada a uma ou mais dentre a primeira porção cônica, a segunda porção cônica e/ou a porção cilíndrica. Em uma modalidade, a camisa de fluido é associada à segunda porção cônica e à porção cilíndrica. À camisa de fluido pode incluir pelo menos uma porta para receber o flu- ido de uma temperatura predeterminada. Opcionalmente, a camisa de fluido pode incluir uma segunda porta para extrair o fluido da camisa de fluido. A água ou outros fluidos podem ser direcionados para a ca- misa de fluido a fim de manter o invólucro do ciclone e todo o seu con- teúdo dentro de uma faixa de temperatura desejada. Portas podem ser formadas na parede exterior do invólucro do ciclone para alcançar a camisa. As portas podem funcionar como portas de entrada ou de saí- da para a circulação de fluidos de resfriamento ou de aquecimento através da camisa.[0051] In any of the sedimentation devices of the present invention, the casing may also include a fluid jacket associated with one or more of the first conical portion, the second conical portion and / or the cylindrical portion. In one embodiment, the fluid jacket is associated with the second conical portion and the cylindrical portion. The fluid jacket can include at least one port for receiving the fluid at a predetermined temperature. Optionally, the fluid jacket can include a second port for extracting fluid from the fluid jacket. Water or other fluids can be directed to the fluid layer to keep the cyclone enclosure and all of its contents within a desired temperature range. Doors can be formed on the outer wall of the cyclone shell to reach the jacket. The doors can act as entry or exit doors for the circulation of cooling or heating fluids through the jacket.

[0052] Em qualquer um dos dispositivos de sedimentação da pre- sente descrição, um ou mais sensores podem ser posicionados para monitorar as condições físicas dentro do interior do dispositivo de se- dimentação. Adicionalmente, ou alternativamente, pelo menos um sensor pode ser posicionado para monitorar as condições dentro de uma linha de tubulação interconectada aos dispositivos de sedimenta- ção da presente descrição. A linha de tubulação pode ser uma linha de retorno interconectada a uma porta de saída inferior do dispositivo de sedimentação.[0052] In any of the sedimentation devices of this description, one or more sensors can be positioned to monitor the physical conditions inside the sedimentation device. In addition, or alternatively, at least one sensor can be positioned to monitor conditions within a pipeline line interconnected to the sedimentation devices of the present description. The pipeline may be a return line interconnected to a lower outlet port on the sedimentation device.

[0053] Esses sensores podem ser selecionados para determinar um ou mais dentre o pH, o oxigênio dissolvido (OD), a glicose, a tem- peratura e o CO,» (incluindo CO,» dissolvido, conhecido como CO» par- cial) dentro do invólucro ou da linha de tubulação. Os sensores podem incluir uma ou mais sondas em contato com uma solução dentro do invólucro ou da linha de tubulação. A sonda pode ser fixada em uma superfície interior do dispositivo de sedimentação ou da linha de tubu- lação. Nas modalidades preferidas, pelo menos um sensor e/ou uma sonda são posicionados dentro da porção cônica inferior do dispositivo de sedimentação, e eles podem ser espaçados de uma ou mais dentre a porta lateral e a porta inferior.[0053] These sensors can be selected to determine one or more of the pH, dissolved oxygen (OD), glucose, temperature and CO, »(including CO,» dissolved, known as partial CO » ) inside the enclosure or pipeline. The sensors can include one or more probes in contact with a solution within the enclosure or pipeline. The probe can be attached to an interior surface of the sedimentation device or the pipeline. In preferred embodiments, at least one sensor and / or a probe are positioned within the lower conical portion of the sedimentation device, and they can be spaced one or more between the side door and the bottom door.

[0054] Essas sondas podem transmitir dados sem contato com um leitor. Dessa maneira, a sonda pode medir uma condição dentro do dispositivo de sedimentação e/ou da linha e transmitir os dados ao lei- tor fora do dispositivo de sedimentação. Uma ou mais das sondas po- dem ser uma sonda fluorescente. Um ou mais dentre o pH, o OD, a glicose, a temperatura e o pCO> podem ser medidos pela sonda dentro do invólucro do ciclone. A sonda pode ser fixada a uma porção do in- vólucro. A porção do invólucro pode ser operável a fim de transmitir a luz produzida pela sonda fluorescente. Tal como descrito acima, uma porção do invólucro pode ser transparente ou translúcida. O leitor (ou medidor) recebe a luz da sonda fluorescente. O leitor também pode incluir uma fibra óptica que coleta a luz transmitida pela sonda fluores- cente. As sondas e os leitores apropriados estão disponíveis junto a vários vendedores, incluindo a PreSens Precision Sensing GmbH. Em outra configuração, a sonda dentro do dispositivo de sedimentação pode transmitir dados ao leitor fora do dispositivo de sedimentação por uma conexão de rede. Por exemplo, a sonda pode se comunicar com o leitor por WiFi, Bluetooth ou qualquer outra modalidade de comuni- cação sem fio.[0054] These probes can transmit data without contact with a reader. In this way, the probe can measure a condition inside the sedimentation device and / or the line and transmit the data to the reader outside the sedimentation device. One or more of the probes can be a fluorescent probe. One or more of the pH, OD, glucose, temperature and pCO> can be measured by the probe inside the cyclone shell. The probe can be attached to a portion of the housing. The housing portion can be operable in order to transmit the light produced by the fluorescent probe. As described above, a portion of the wrapper can be transparent or translucent. The reader (or meter) receives the light from the fluorescent probe. The reader can also include an optical fiber that collects the light transmitted by the fluorescent probe. The appropriate probes and readers are available from several vendors, including PreSens Precision Sensing GmbH. In another configuration, the probe inside the sedimentation device can transmit data to the reader outside the sedimentation device over a network connection. For example, the probe can communicate with the reader via WiFi, Bluetooth or any other wireless communication mode.

[0055] Na operação de um dispositivo de sedimentação da presen- te invenção, os dados desse(s) sensor(es) podem ser usados para ajustar uma temperatura de fluido dentro da camisa de fluido. Em outra modalidade, os dados do sensor podem ser usados para ajustar um ou mais dentre pH, temperatura, concentração de oxigênio dissolvido, dióxido de carbono dissolvido e concentrações de nutrientes dentro do dispositivo de sedimentação de partículas.[0055] In the operation of a sedimentation device of the present invention, the data from these sensor (s) can be used to adjust a fluid temperature inside the fluid jacket. In another embodiment, the sensor data can be used to adjust one or more of pH, temperature, dissolved oxygen concentration, dissolved carbon dioxide and nutrient concentrations within the particle sedimentation device.

[0056] Outro aspecto da presente invenção apresenta métodos de sedimentação de partículas ou células em uma suspensão líquida. O método inclui, mas sem ficar a eles limitado, (i) a introdução de uma suspensão líquida das partículas em um dispositivo de sedimentação de partículas da presente invenção; (ii) a coleta das partículas de uma primeira abertura em um invólucro do dispositivo de sedimentação; e (iii) a coleta de um líquido de uma outra abertura no dispositivo de se- dimentação. O líquido pode ser coletado de uma abertura em um fe- chamento que cobre pelo menos uma porção do invólucro em uma ex- tremidade do invólucro oposta à primeira abertura. O líquido pode ser coletado de pelo menos uma abertura adicional no invólucro, e a aber- tura é configurada para abrir de um lado do invólucro. Nesses méto- dos, a etapa de introdução de uma suspensão líquida no dispositivo de sedimentação pode incluir o direcionamento de uma suspensão líquida de um saco plástico do biorreator para o dispositivo de sedimentação de partículas.[0056] Another aspect of the present invention features methods of settling particles or cells in a liquid suspension. The method includes, but is not limited to, (i) introducing a liquid suspension of the particles into a particle sedimentation device of the present invention; (ii) collecting the particles from a first opening in a sedimentation device enclosure; and (iii) the collection of a liquid from another opening in the sedimentation device. The liquid can be collected from an opening in a closure that covers at least a portion of the enclosure at an end of the enclosure opposite the first opening. The liquid can be collected from at least one additional opening in the housing, and the opening is configured to open on one side of the housing. In these methods, the step of introducing a liquid suspension into the sedimentation device may include directing a liquid suspension from a plastic bag from the bioreactor to the particle sedimentation device.

[0057] Um aspecto relacionado da presente descrição apresenta um método de sedimentação de partículas em uma suspensão. O mé- todo inclui um ou mais dentre: (a) a introdução de uma suspensão |í- quida de partículas em um dispositivo de sedimentação que inclui: (i) um invólucro superior com uma primeira porção cônica, uma primeira porção cilíndrica e pelo menos uma porta; (ii) um invólucro inferior in- terconectável ao invólucro superior e que inclui uma segunda porção cônica, uma segunda porção cilíndrica e pelo menos uma porta; e (iii) uma pilha de cones localizada dentro do dispositivo de sedimentação, e cada cone da pilha de cones inclui uma abertura pequena orientada para a primeira porção cônica e que tem corpos que são côncavos pa- ra dentro rumo a um eixo longitudinal do dispositivo de sedimentação; (b) a coleta de um líquido clarificado de pelo menos uma porta do invó-[0057] A related aspect of the present description presents a method of settling particles into a suspension. The method includes one or more of: (a) introducing a liquid | suspension of particles into a sedimentation device that includes: (i) an upper shell with a first conical portion, a first cylindrical portion and at least least one door; (ii) a lower housing interconnected to the upper housing and which includes a second conical portion, a second cylindrical portion and at least one door; and (iii) a pile of cones located within the sedimentation device, and each cone in the cone pile includes a small opening oriented towards the first conical portion and which has bodies that are concave inward towards a longitudinal axis of the device sedimentation; (b) the collection of a clarified liquid from at least one door of the

lucro superior; e (c) a coleta de uma suspensão líquida concentrada de pelo menos uma porta do invólucro inferior.superior profit; and (c) collecting a concentrated liquid suspension from at least one port of the lower casing.

[0058] Nesses métodos, o líquido clarificado pode incluir um pri- meiro subconjunto de partículas da suspensão. O primeiro subconjunto de partículas pode compreender resíduos de células, célula mortas e outros ainda.[0058] In these methods, the clarified liquid may include a first subset of particles in the suspension. The first subset of particles can comprise cell residues, dead cells and others.

[0059] O líquido concentrado também pode incluir um segundo subconjunto de partículas da suspensão, e o segundo subconjunto de partículas pode incluir células vivas. As partículas do segundo subcon- junto de partículas podem ser maiores do que as partículas do primeiro subconjunto de partículas. Cada partícula do segundo subconjunto de partículas pode ter uma massa maior do que as partículas do primeiro subconjunto de partículas.[0059] The concentrated liquid can also include a second subset of particles from the suspension, and the second subset of particles can include living cells. The particles of the second subset of particles may be larger than the particles of the first subset of particles. Each particle of the second subset of particles can have a greater mass than the particles of the first subset of particles.

[0060] Nestes métodos, uma segunda pilha de cones pode opcio- nalmente ser posicionada dentro do dispositivo de sedimentação. Es- ses cones que formam a segunda pilha de cones podem ter corpos que são côncavos para fora se afastando do eixo longitudinal do dis- positivo de sedimentação.[0060] In these methods, a second stack of cones can optionally be positioned inside the sedimentation device. These cones that form the second pile of cones may have bodies that are concave outwardly away from the longitudinal axis of the sedimentation device.

[0061] Em qualquer um desses métodos, a suspensão líquida po- de incluir pelo menos uma suspensão de células recombinantes, uma fermentação alcoólica, uma solução de proteína de precipitação, uma mistura de células contendo fluidos aquosos e uma camada orgânica que contém produtos orgânicos extraídos produzidos pelas células, uma suspensão de partículas de catalisador sólidas em uma mistura líquida que contém na maior parte os produtos e os reagentes deple- tados, uma suspensão de microesferas revestidas com as moléculas da proteína A que podem ligar os anticorpos monoclonais do caldo da cultura de células, uma suspensão de grânulos de microcarreador com as células de mamíferos crescendo unidas aos grânulos, águas resi- duais municipais e águas residuais industriais. Nesses métodos, a suspensão líquida pode incluir pelo menos uma dentre células de ma- míferos, células bacterianas, células de levedura, células de plantas, células de algas, células tronco humanas ou células humanas diferen- ciadas e/ou células de insetos. Nesses métodos, a suspensão líquida pode incluir pelo menos uma dentre células de algas para produção de biodiesel, células de mamíferos recombinantes e/ou de hibridoma mu- rinas, células de levedura metabolicamente projetadas para a produ- ção de produtos orgânicos secretados e levedura na cerveja. Nesses métodos, a suspensão líquida pode incluir as células microbianas re- combinantes selecionadas dentre Pichia pastoris, Saccharomyces ce- revisiae, Kluyveromyces lactis, Aspergillus niger, Escherichia coli e Bacillus-subtilis.[0061] In any of these methods, the liquid suspension may include at least one recombinant cell suspension, an alcoholic fermentation, a precipitation protein solution, a mixture of cells containing aqueous fluids and an organic layer containing organic products extracts produced by the cells, a suspension of solid catalyst particles in a liquid mixture that mostly contains depleted products and reagents, a suspension of microspheres coated with protein A molecules that can bind the monoclonal antibodies in the cell culture, a suspension of microcarrier granules with mammalian cells growing attached to the granules, municipal wastewater and industrial wastewater. In these methods, the liquid suspension can include at least one among mammalian cells, bacterial cells, yeast cells, plant cells, algae cells, human stem cells or differentiated human cells and / or insect cells. In these methods, the liquid suspension can include at least one of algae cells for biodiesel production, recombinant mammalian cells and / or hybridoma cells, yeast cells metabolically designed for the production of secreted organic products and yeast in the beer. In these methods, the liquid suspension may include the matching microbial cells selected from Pichia pastoris, Saccharomyces ce- reviae, Kluyveromyces lactis, Aspergillus niger, Escherichia coli and Bacillus-subtilis.

[0062] Nesses métodos, o líquido coletado do dispositivo de sedi- mentação pode incluir pelo menos um dentre moléculas biológicas, compostos orgânicos ou inorgânicos, reagentes químicos e produtos de reações químicas. Nesses métodos, o líquido coletado do dispositi- vo de sedimentação inclui pelo menos um dentre hidrocarbonetos, po- lipeptídeos, proteínas, álcoois, ácidos graxos, hormônios, carboidratos, anticorpos, anticorpos, terpenos, isoprenoides, biodiesel, poliprenoides e cerveja. Nesses métodos, o líquido coletado do dispositivo de sedi- mentação inclui pelo menos um dentre componentes de biodiesel, pro- teínas terapêuticas secretadas ou hormônios, tais como a insulina ou seus análogos, anticorpos, anticorpos monoclonais, fatores de cresci- mento, subunidades de vacinas, vírus, partículas similares a vírus, fa- tores de estimulação de colônias, eritropoietina (EPO), compostos de sabor ou de fragrâncias secretados, incluindo geraniol, mirceno, prote- íÍna adoçante brazzein, etc.[0062] In these methods, the liquid collected from the sedimentation device can include at least one among biological molecules, organic or inorganic compounds, chemical reagents and chemical reaction products. In these methods, the liquid collected from the sedimentation device includes at least one among hydrocarbons, polypeptides, proteins, alcohols, fatty acids, hormones, carbohydrates, antibodies, antibodies, terpenes, isoprenoids, biodiesel, polyprenoids and beer. In these methods, the liquid collected from the sedimentation device includes at least one among biodiesel components, secreted therapeutic proteins or hormones, such as insulin or its analogs, antibodies, monoclonal antibodies, growth factors, subunits of vaccines, viruses, virus-like particles, colony-stimulating factors, erythropoietin (EPO), secreted flavor or fragrance compounds, including geraniol, mycrene, brazzein sweetening protein, etc.

[0063] Nesses métodos, os dispositivos de sedimentação da pre- sente invenção podem funcionar como um biorreator de perfusão au- tônomo para a expansão in vitro de células de mamíferos, tais como as células tronco e as células CAR-T para a terapia de células autólo- gas. Nesses exemplos dos dispositivos de sedimentação da presente invenção, a entrada de um meio de cultura de células livre de soro ou livre de proteína animal pode ser bombeada continuamente no biorrea- tor de sedimentação/perfusão através da porta inferior e/ou da porta lateral. Uma mistura controlada de O2, CO? e N> também pode ser bombeada para controlar o pH e o DO do sobrenadante da cultura dentro do sedimentador/biorreator. No fim na expansão da célula in vitro, a coleta de células sedimentadas concentradas na parte inferior pode ser colhida de uma porta inferior.[0063] In these methods, the sedimentation devices of the present invention can function as an autonomous perfusion bioreactor for the in vitro expansion of mammalian cells, such as stem cells and CAR-T cells for the therapy of autologous cells. In these examples of the sedimentation devices of the present invention, the entry of a cell culture medium free of serum or free of animal protein can be pumped continuously into the sedimentation / perfusion bioreactor through the lower port and / or the side port. A controlled mixture of O2, CO? and N> can also be pumped to control the pH and DO of the culture supernatant inside the pelletizer / bioreactor. In the end in cell expansion in vitro, the collection of sedimented cells concentrated at the bottom can be harvested from a lower port.

[0064] O exposto acima é um sumário simplificado da descrição que pretende apresentar uma compreensão de alguns aspectos dos dispositivos de sedimentação da presente invenção. O presente sumá- rio não é uma vista geral extensiva nem exaustiva da invenção e de seus vários aspectos, modalidades e configurações. Não se pretende identificar os elementos-chave ou críticos da descrição nem delinear o âmbito da descrição, mas apresentar conceitos selecionados da des- crição de uma forma simplificada, como uma introdução à descrição mais detalhada apresentada abaixo. Tal como será apreciado, outros aspectos, modalidades e configurações da descrição são possíveis utilizando, sozinhas ou em combinação, uma ou mais das característi- cas determinadas acima ou descritas em detalhes abaixo. Tal como será apreciado, outras modalidades são possíveis usando, sozinhas ou em combinação, uma ou mais das características indicadas acima ou descritas no presente documento. Por exemplo, deve ser conside- rado que as várias características e dispositivos mostrados e/ou des- critos com respeito a uma modalidade podem ser combinados ou substituídos com características ou dispositivos de outras modalida- des, independentemente de tal combinação ou substituição ser ou não mostrada ou descrita especificamente no presente documento. Os as-[0064] The above is a simplified summary of the description which is intended to provide an understanding of some aspects of the sedimentation devices of the present invention. The present summary is neither an extensive nor an exhaustive overview of the invention and its various aspects, modalities and configurations. It is not intended to identify the key or critical elements of the description or to outline the scope of the description, but to present selected concepts of the description in a simplified way, as an introduction to the more detailed description presented below. As will be appreciated, other aspects, modalities and configurations of the description are possible using, alone or in combination, one or more of the characteristics determined above or described in detail below. As will be appreciated, other modalities are possible using, alone or in combination, one or more of the characteristics indicated above or described in this document. For example, it should be considered that the various features and devices shown and / or described with respect to one modality can be combined or replaced with features or devices of other modalities, regardless of whether such a combination or substitution is or is not. shown or described specifically in this document. The-

pectos adicionais da presente invenção ficarão mais evidentes com a Descrição Detalhada, em particular quando considerados junto com os desenhos.Additional aspects of the present invention will be more evident with the Detailed Description, in particular when considered together with the drawings.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0065] A Figura 1 é uma vista em perspectiva frontal de um dispo- sitivo de sedimentação de uma outra configuração da presente inven- ção.[0065] Figure 1 is a front perspective view of a sedimentation device of another configuration of the present invention.

[0066] A Figura 2 é uma vista em perspectiva frontal seccional parcial do dispositivo de sedimentação da Figura 1 que ilustra uma pi- lha de cones convexos dentro do dispositivo de sedimentação.[0066] Figure 2 is a partial sectional front view of the sedimentation device of Figure 1 illustrating a stack of convex cones within the sedimentation device.

[0067] A Figura 3 é outra vista em perspectiva frontal seccional parcial do dispositivo de sedimentação da Figura 2.[0067] Figure 3 is another partial sectional front view of the sedimentation device of Figure 2.

[0068] A Figura 4 é uma vista em perspectiva frontal explodida do dispositivo de sedimentação da Figura 1.[0068] Figure 4 is an exploded front perspective view of the sedimentation device of Figure 1.

[0069] A Figura 5A é uma vista em perspectiva de um invólucro do dispositivo de sedimentação da Figura 1.[0069] Figure 5A is a perspective view of a housing of the sedimentation device of Figure 1.

[0070] A Figura 5B é uma vista de planta superior do invólucro da Figura 5A.[0070] Figure 5B is a top plan view of the housing of Figure 5A.

[0071] A Figura 5C é uma vista em elevação lateral do invólucro da Figura 5A.[0071] Figure 5C is a side elevation view of the housing of Figure 5A.

[0072] A Figura 6 é uma vista de planta superior do dispositivo de sedimentação da Figura 1.[0072] Figure 6 is a top plan view of the sedimentation device of Figure 1.

[0073] A Figura 7 é uma vista em elevação frontal de seção trans- versal do dispositivo de sedimentação considerado ao longo da linha 7-7 da Figura 6 com a pilha de cones removidos para maior clareza.[0073] Figure 7 is a front elevation cross-sectional view of the sedimentation device considered along line 7-7 of Figure 6 with the stack of cones removed for clarity.

[0074] A Figura 8A é uma vista em elevação frontal de seção transversal detalhada de uma porção da Figura 7.[0074] Figure 8A is a front elevation view of detailed cross section of a portion of Figure 7.

[0075] A Figura 8B é outra vista em elevação frontal de seção transversal detalhada de uma porção da Figura 7.[0075] Figure 8B is another front elevation view of detailed cross section of a portion of Figure 7.

[0076] A Figura 9A é uma vista de planta superior de um cone do dispositivo de sedimentação da Figura 1.[0076] Figure 9A is a top plan view of a cone of the sedimentation device of Figure 1.

[0077] A Figura 9B é uma vista de planta inferior do cone do dis- positivo de sedimentação da Figura 1.[0077] Figure 9B is a bottom plan view of the cone of the sedimentation device in Figure 1.

[0078] A Figura 9C é uma vista em elevação lateral do cone do dispositivo de sedimentação da Figura 1.[0078] Figure 9C is a side elevation view of the cone of the sedimentation device of Figure 1.

[0079] A Figura 9D é uma vista em elevação lateral de seção transversal do cone do dispositivo de sedimentação considerado ao longo da linha 9D-9D da Figura 9A.[0079] Figure 9D is a side elevation cross-sectional view of the cone of the sedimentation device considered along line 9D-9D of Figure 9A.

[0080] A Figura 10 é uma vista em perspectiva frontal de um dis- positivo de sedimentação de outra configuração da presente descri- ção.[0080] Figure 10 is a front perspective view of a sedimentation device of another configuration of the present description.

[0081] A Figura 11 é uma vista em elevação frontal seccional par- cial do dispositivo de sedimentação da Figura 10.[0081] Figure 11 is a partial sectional front elevation view of the sedimentation device of Figure 10.

[0082] A Figura 12 é outra vista em perspectiva frontal seccional parcial do dispositivo de sedimentação da Figura 10, ilustrando uma pilha superior de cones e uma pilha inferior de cones dentro do dispo- sitivo de sedimentação.[0082] Figure 12 is another partial sectional front view of the sedimentation device of Figure 10, illustrating an upper stack of cones and a lower stack of cones within the sedimentation device.

[0083] A Figura 13 é uma vista em perspectiva de seção transver- sal parcial de um invólucro inferior do dispositivo de sedimentação da Figura 10 e que mostra a pilha inferior de cones.[0083] Figure 13 is a perspective view of partial cross-section of a lower housing of the sedimentation device of Figure 10 and showing the lower stack of cones.

[0084] As Figuras 14 e 15 são vistas dos cones inferiores do dis- positivo de sedimentação da Figura 10.[0084] Figures 14 and 15 are seen from the bottom cones of the sedimentation device in Figure 10.

[0085] A Figura 16 é uma vista em perspectiva frontal de um dis- positivo de sedimentação de outra configuração da presente descrição com os elementos internos do dispositivo de sedimentação ilustrados em linhas descontínuas.[0085] Figure 16 is a front perspective view of a sedimentation device of another configuration of the present description with the internal elements of the sedimentation device illustrated in discontinuous lines.

[0086] A Figura 17 é uma vista em elevação frontal de seção transversal do dispositivo de sedimentação da Figura 16.[0086] Figure 17 is a front elevation cross-sectional view of the sedimentation device of Figure 16.

[0087] A Figura 18 uma vista em perspectiva frontal explodida do dispositivo de sedimentação da Figura 16, ilustrando um segundo con-[0087] Figure 18 is an exploded front perspective view of the sedimentation device of Figure 16, illustrating a second con-

junto opcional de cones adaptados para ser posicionados dentro do dispositivo de sedimentação.optional cones adapted to be positioned inside the sedimentation device.

[0088] As Figuras 19A e 19B são vistas em perspectiva dos cones de uma modalidade da presente invenção configurados para uso com o dispositivo de sedimentação da Figura 16.[0088] Figures 19A and 19B are seen in perspective of the cones of an embodiment of the present invention configured for use with the sedimentation device of Figure 16.

[0089] As Figuras 20A e 20B são vistas em perspectiva de um conduto opcional para uso com os dispositivos de sedimentação da presente invenção.[0089] Figures 20A and 20B are seen in perspective of an optional conduit for use with the sedimentation devices of the present invention.

[0090] As Figuras 21A e 21B são vistas em perspectiva que ilus- tram de modo geral um difusor de uma modalidade da presente inven- ção que é configurado para uso com os dispositivos de sedimentação.[0090] Figures 21A and 21B are seen in perspective that generally illustrate a diffuser of a modality of the present invention that is configured for use with sedimentation devices.

[0091] A Figura 22 é uma vista em perspectiva frontal de outro dispositivo de sedimentação de uma modalidade da presente descri- ção e ilustra alguns elementos internos do dispositivo de sedimentação em linhas descontínuas.[0091] Figure 22 is a front perspective view of another sedimentation device of one embodiment of the present description and illustrates some internal elements of the sedimentation device in discontinuous lines.

[0092] A Figura 23 é uma vista em elevação frontal de seção transversal do dispositivo de sedimentação da Figura 22.[0092] Figure 23 is a front elevation cross-sectional view of the sedimentation device of Figure 22.

[0093] A Figura 24 é uma representação esquemática da fixação de um dispositivo de sedimentação de células/partículas compacto da presente invenção a um biorreator modular.[0093] Figure 24 is a schematic representation of the attachment of a compact cell / particle sedimentation device of the present invention to a modular bioreactor.

[0094] A Figura 25 é um gráfico que mostra os resultados da cultu- ra do biorreator de perfusão de células da levedura P. pastoris, com um sedimentador de células compacto completamente compactado como dispositivo de retenção de células e configurado tal como mos- trado na Figura 24; e[0094] Figure 25 is a graph showing the results of culturing the yeast cell perfusion bioreactor P. pastoris, with a compact cell sedimentator completely compacted as a cell retention device and configured as shown in Figure 24; and

[0095] A Figura 26 mostra a análise do tamanho de partículas das amostras retiradas do biorreator e efluente do sedimentador do apare- lho configurado tal como mostrado na Figura 24.[0095] Figure 26 shows the analysis of the particle size of the samples taken from the bioreactor and effluent from the setter's sedimenter as shown in Figure 24.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0096] O termo "um" ou "uma" entidade refere-se a uma ou mais dessas entidades. Dessa maneira, os termos "um" (ou "uma"), "um ou mais" e "pelo menos um" podem ser usados intercambiavelmente no presente documento. Os termos "compreende", "inclui" e "tem" podem ser usados intercambiavelmente.[0096] The term "one" or "one" entity refers to one or more of those entities. Accordingly, the terms "one" (or "one"), "one or more" and "at least one" can be used interchangeably in this document. The terms "comprises", "includes" and "has" can be used interchangeably.

[0097] As expressões "pelo menos um", "um ou mais" e "e/ou" são as expressões de sentido aberto que são de operação tanto conjuntiva quanto disjuntiva. Por exemplo, cada uma das expressões "pelo me- nos um de A, B e C", "pelo menos um de A, B ou C", "um ou mais de A, B e C", "um ou mais de A, B ou C" e "A, B e/ou C" significa somente A, somente B, somente C, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, ou A, Be C juntos.[0097] The expressions "at least one", "one or more" and "and / or" are the expressions of open sense that are of both conjunctive and disjunctive operation. For example, each of the expressions "at least one from A, B and C", "at least one from A, B or C", "one or more from A, B and C", "one or more from A, B or C "and" A, B and / or C "means only A, only B, only C, A and B together, A and C together, B and C together, or A, Be C together.

[0098] O termo transicional "compreende" é sinônimo de "inclui", "contém", ou "caracterizado por" é inclusivo ou de sentido aberto e não exclui elementos ou etapas do método não recitados adicionais.[0098] The transitional term "comprises" is synonymous with "includes", "contains", or "characterized by" is inclusive or open-ended and does not exclude additional elements or steps of the method that are not recited.

[0099] A expressão transicional "consiste em" exclui qualquer ele- mento, etapa ou ingrediente não especificados na reivindicação, mas não exclui componentes ou etapas adicionais que não são relaciona- dos à invenção, tais como as impurezas associadas ordinariamente com os mesmos.[0099] The transitional expression "consists of" excludes any element, step or ingredient not specified in the claim, but does not exclude additional components or steps that are not related to the invention, such as the impurities ordinarily associated with them.

[0100] A expressão transicional "consiste essencialmente em" limi- ta o âmbito de uma reivindicação aos materiais ou etapas especifica- dos ou etapas e aqueles que não afetam materialmente a(s) caracte- rística(s) básica(s) e nova(s) da invenção reivindicada.[0100] The transitional phrase "essentially consists of" limits the scope of a claim to the specified materials or steps or steps and those that do not materially affect the basic and new characteristic (s) (s) of the claimed invention.

[0101] Com relação agora à Figura 1, é ilustrada uma configuração de um dispositivo de sedimentação 300 da presente invenção, útil para a sedimentação de partículas ou células. O dispositivo de sedimenta- ção 300 inclui geralmente um invólucro superior 301A e um invólucro inferior 301B. Em uma modalidade, os invólucros superior e inferior 301A, 301B são substancialmente idênticos. Por conseguinte, em uma modalidade, os invólucros 301A, 301B são geralmente intercambiá-[0101] With reference now to Figure 1, a configuration of a sedimentation device 300 of the present invention, useful for the sedimentation of particles or cells, is illustrated. The settling device 300 generally includes an upper housing 301A and a lower housing 301B. In one embodiment, the upper and lower shells 301A, 301B are substantially identical. Therefore, in one embodiment, housings 301A, 301B are generally interchangeable.

veis.viable.

[0102] Com relação agora às Figuras 2 a 9, os invólucros 301A, 301B incluem geralmente uma porção cônica 303A, 303B, uma porção cilíndrica 308A, 308Bb, uma primeira porta 353A, 353B e uma segun- da porta 354A, 354B.[0102] With reference now to Figures 2 to 9, housings 301A, 301B generally include a tapered portion 303A, 303B, a cylindrical portion 308A, 308Bb, a first port 353A, 353B and a second port 354A, 354B.

[0103] Opcionalmente, a primeira porta 353 é geralmente alinhada de modo concêntrico com um eixo longitudinal do invólucro 301. À primeira porta 353 pode ser usada como uma entrada bem como uma saída. Em modalidades exemplificadoras, a segunda porta 354 se es- tende através da porção cônica 303. A segunda porta 354 também po- de ser usada para a introdução ou remoção de líquidos, gases e sóli- dos do dispositivo de sedimentação 300. Opcionalmente, a segunda porta 354 pode ser geralmente alinhada paralela ao eixo longitudinal 350 do dispositivo de sedimentação de células. Em modalidades exemplificadoras, a segunda porta 354 pode se estender através da porção cilíndrica 308. Outras configurações da primeira e segunda por- tas 353, 354 são contempladas. O invólucro 301 também pode ter mais de duas portas. As portas 353, 354 são configuradas para a in- terconexão com uma linha de tubulação.[0103] Optionally, the first door 353 is generally aligned concentric with a longitudinal axis of the housing 301. The first door 353 can be used as an input as well as an output. In exemplary embodiments, the second port 354 extends through the conical portion 303. The second port 354 can also be used for the introduction or removal of liquids, gases and solids from the sedimentation device 300. Optionally, the second door 354 can generally be aligned parallel to the longitudinal axis 350 of the cell sedimentation device. In exemplary embodiments, the second door 354 can extend through the cylindrical portion 308. Other configurations of the first and second doors 353, 354 are contemplated. Enclosure 301 can also have more than two ports. Ports 353, 354 are configured to interconnect with a pipeline.

[0104] Tal linha de tubulação pode ser interconectada a qualquer um dos dispositivos de sedimentação de células compactos da presen- te invenção. A linha pode ter um diâmetro ou então ser configurada para a interconexão com qualquer porta das modalidades da presente invenção. A linha pode incluir opcionalmente pelo menos um sensor posicionado dentro de um interior oco. Os sensores podem entrar em contato com fluidos e/ou partículas dentro da linha. Opcionalmente, os sensores podem ser arranjados em uma superfície interna da linha, embora outras configurações sejam contempladas. Os sensores po- dem ser operáveis para monitorar um ou mais dentre o pH, o OD, a glicose, a temperatura e o CO,» (incluindo CO,» dissolvido ou parcial) na linha. Opcionalmente, um ou mais dos sensores podem compreender uma sonda fluorescente que emite uma luz que varia com base em uma condição detectada pela sonda. A luz pode ser coletada por um leitor ou um medidor. Opcionalmente, a luz pode ser coletada por um cabo de fibra opcional e ser transmitida ao medidor. O medidor é ope- rável para relatar ou indicar os níveis de pelo menos um dentre o pH, o OD, a glicose, a temperatura e o CO, detectado pelas sondas fluores- centes. A linha de tubulação pode compreender um material que é transparente ou pelo menos translúcido. Desse modo, a luz gerada por um sensor pode passar através da linha. Alternativamente, pelo menos uma porção de uma linha é transparente ou translúcida, similar a uma janela. Por conseguinte, a luz gerada por um sensor pode ser transmi- tida através da porção da janela e coletada pelo medidor.[0104] Such a pipeline can be interconnected to any of the compact cell sedimentation devices of the present invention. The line can have a diameter or be configured to interconnect with any port of the modalities of the present invention. The line can optionally include at least one sensor positioned within a hollow interior. The sensors can come in contact with fluids and / or particles within the line. Optionally, the sensors can be arranged on an internal surface of the line, although other configurations are contemplated. The sensors can be operable to monitor one or more of the pH, DO, glucose, temperature and CO, »(including CO,» dissolved or partial) in the line. Optionally, one or more of the sensors may comprise a fluorescent probe that emits light that varies based on a condition detected by the probe. The light can be collected by a reader or a meter. Optionally, the light can be collected by an optional fiber cable and transmitted to the meter. The meter is operable to report or indicate the levels of at least one of the pH, DO, glucose, temperature and CO, detected by the fluorescent probes. The pipeline may comprise a material that is transparent or at least translucent. In this way, the light generated by a sensor can pass through the line. Alternatively, at least a portion of a line is transparent or translucent, similar to a window. Therefore, the light generated by a sensor can be transmitted through the window portion and collected by the meter.

[0105] Os cones 309 podem ser posicionados dentro do dispositi- vo de sedimentação 300. Tal como ilustrado nas Figuras 2 e 3, os co- nes 309 podem ser arranjados em uma pilha com um ápice aberto 342 orientado para a primeira porta 353A do invólucro superior 301A e uma base ou abertura grande 346 orientada para a primeira porta 353A do invólucro inferior 301B. Em modalidades exemplificadoras, entre três e vinte e cinco cones 309 são arranjados em uma pilha dentro do dispo- sitivo de sedimentação 300. No entanto, os invólucros 301 podem ser dimensionados para receber qualquer número de cones 309 quando o dispositivo de sedimentação 300 é montado tal como ilustrado na Figu- ra.[0105] The cones 309 can be positioned inside the sedimentation device 300. As illustrated in Figures 2 and 3, the cones 309 can be arranged in a stack with an open apex 342 facing the first port 353A. upper housing 301A and a base or large opening 346 oriented towards the first port 353A of the lower housing 301B. In exemplary embodiments, between three and twenty-five cones 309 are arranged in a stack within the sedimentation device 300. However, the casings 301 can be sized to receive any number of cones 309 when the sedimentation device 300 is mounted as illustrated in the figure.

[0106] Os elementos do dispositivo de sedimentação 300, tais co- mo os invólucros 301 e os cones 309, podem ser fabricados de um plástico descartável de um só uso. Alternativamente, um ou mais dos invólucros 301 e os cones 309 podem para ser manufaturados a partir de um metal, tal como uma liga de aço inoxidável, ou vidro. As superfí- cies de cones 309, e as superfícies internas dos invólucros 301 podem ser total ou parcialmente revestidas com um ou mais de um plástico não pegajoso, um Teflon, um silicone e materiais similares conhecidos dos elementos versados no estado da técnica. Adicionalmente, ou al- ternativamente, as superfícies (especialmente quando feitas de aço inoxidável) podem ser eletropolidas para obter uma superfície lisa. Es- tes dispositivos de sedimentação podem ser facilmente dimensionados a qualquer tamanho desejado.[0106] The elements of the sedimentation device 300, such as housings 301 and cones 309, can be made of disposable plastic for a single use. Alternatively, one or more of the housings 301 and the cones 309 can be manufactured from a metal, such as a stainless steel alloy, or glass. The cone surfaces 309, and the inner surfaces of the shells 301 can be totally or partially coated with one or more of a non-sticky plastic, a Teflon, a silicone and similar materials known to those skilled in the art. In addition, or alternatively, surfaces (especially when made of stainless steel) can be electropolished to obtain a smooth surface. These sedimentation devices can be easily sized to any desired size.

[0107] Os invólucros 301 podem incluir opcionalmente uma camisa de fluido (não ilustrado). A camisa de fluido pode operar de maneira tal que a água ou outros líquidos podem ser dirigidos para a camisa de fluido através de uma ou mais portas para manter os invólucros 301 e o conteúdo no interior do dispositivo de sedimentação 300 dentro de uma faixa de temperatura desejada.[0107] Casings 301 may optionally include a fluid jacket (not shown). The fluid jacket can operate in such a way that water or other liquids can be directed to the fluid jacket through one or more ports to keep the shells 301 and the contents inside the sedimentation device 300 within a temperature range desired.

[0108] Com relação agora às Figuras 5A a 5C, uma pluralidade de espaçadores 315 pode se projetar para dentro de uma superfície inter- na dos invólucros 301. Os espaçadores 315 são configurados para im- pedir que a pilha de cones 309 que residem dentro do dispositivo de sedimentação 300 seja apoiada de encontro à superfície interna dos invólucros 301A, 301B. Opcionalmente, os espaçadores 315 podem ficar mais ou menos paralelos ao eixo longitudinal 350 do dispositivo de sedimentação 300. Outras configurações dos espaçadores 315 são contempladas. Os espaçadores 315 têm uma seção transversal subs- tancialmente fina para impedir ou minimizar a interferência no movi- mento ou fluxo de partículas líquidas e suspensas dentro do dispositi- vo de sedimentação 300.[0108] With reference now to Figures 5A to 5C, a plurality of spacers 315 can project into an internal surface of the housings 301. The spacers 315 are configured to prevent the stack of cones 309 residing within sedimentation device 300 is supported against the inner surface of shells 301A, 301B. Optionally, the spacers 315 can be more or less parallel to the longitudinal axis 350 of the sedimentation device 300. Other configurations of the spacers 315 are contemplated. Spacers 315 have a substantially thin cross section to prevent or minimize interference with the movement or flow of liquid and suspended particles within the settling device 300.

[0109] Com relação agora à Figura 7, os espaçadores 315 podem incluir uma pluralidade de primeiros espaçadores 315A, segundos es- paçadores 315B e terceiros espaçadores 315C. Tal como ilustrado de maneira geral, em uma modalidade, cada um dos primeiros espaçado- res 315A se estende ao longo de pelo menos uma porção de uma su-[0109] With reference now to Figure 7, spacers 315 can include a plurality of first spacers 315A, second spacers 315B and third spacers 315C. As illustrated in general, in one embodiment, each of the first 315A spacers extends over at least a portion of a surface.

perfície interna da porção cilíndrica 308. Os segundos espaçadores 315B se estendem de uma superfície interna da porção cônica 303 próxima à porção cilíndrica 308. Os terceiros espaçadores 315C po- dem ser separados dos segundos espaçadores 315B. Especificamen- te, em uma modalidade, os terceiros espaçadores 315C são arranja- dos mais perto da primeira porta 353 do que da porção cilíndrica 303.inner surface of cylindrical portion 308. Second spacers 315B extend from an inner surface of conical portion 303 close to cylindrical portion 308. Third spacers 315C can be separated from second spacers 315B. Specifically, in one embodiment, the third spacers 315C are arranged closer to the first port 353 than to the cylindrical portion 303.

[0110] Em uma modalidade, o invólucro superior 301A e o invólu- cro inferior 301B são unidos de maneira fixa. Por exemplo, os invólu- cros superior e inferior 301 podem ser colados, soldados a quente, ou soldados por sonicação um ao outro.[0110] In one embodiment, the upper housing 301A and the lower housing 301B are fixedly joined. For example, the top and bottom housings 301 can be glued, hot welded, or sonicated to each other.

[0111] Alternativamente, e com relação outra vez à Figura 1, opci- onalmente um flange 318 pode se estender da porção geralmente ci- líndrica 308 dos invólucros 301. Em modalidades exemplificadoras, o flange se estende mais ou menos perpendicular ao eixo longitudinal[0111] Alternatively, and with respect to Figure 1 again, optionally a flange 318 may extend from the generally cylindrical portion 308 of the shells 301. In exemplary embodiments, the flange extends more or less perpendicular to the longitudinal axis

350. O flange opcional 318A é configurado para a interconexão com o invólucro superior 301A a um flange 318B do invólucro inferior 301B. Os flanges 318A, 318B podem incluir opcionalmente as projeções 320 que são mais bem vistas na Figura SA. Em modalidades exemplifica- doras, um prendedor ou gancho 322 é formado em uma extremidade livre de cada projeção 320.350. The optional flange 318A is configured to interconnect with the upper housing 301A to a flange 318B of the lower housing 301B. Flanges 318A, 318B can optionally include the projections 320 which are best seen in Figure SA. In exemplary embodiments, a fastener or hook 322 is formed at a free end of each projection 320.

[0112] Pelo menos uma protuberância 324 também pode ser for- mada no flange 318. A protuberância 324 pode ter um formato que é geralmente cilíndrico. A protuberância 324 é adaptada para ser recebi- da em um rebaixo correspondente 326 de um outro flange. Adicional- mente, ou alternativamente, o flange 318 pode incluir os elementos 332, 334 adaptados para alinhar os invólucros superior e inferior 301A, 301B. Em modalidades exemplificadoras, os elementos compreendem as abas 332 e as depressões associadas 334. Tal como ilustrado na Figura 1, quando os invólucros superior e inferior 301A, 301B são ali- nhados, as abas 332 encaixam nas depressões 334 de um flange oposto.[0112] At least one protuberance 324 can also be formed on the flange 318. The protuberance 324 can have a shape that is generally cylindrical. The protrusion 324 is adapted to be received in a corresponding recess 326 of another flange. Additionally, or alternatively, flange 318 can include elements 332, 334 adapted to align the upper and lower shells 301A, 301B. In exemplary embodiments, the elements comprise the flaps 332 and the associated depressions 334. As illustrated in Figure 1, when the upper and lower housings 301A, 301B are aligned, the flaps 332 fit into the depressions 334 on an opposite flange.

[0113] Opcionalmente, a protuberância 324 do flange e o rebaixo 326 podem incluir furos. Os furos da protuberância e do rebaixo são configurados para alinhar quando uma protuberância 324 de um invó- lucro superior 301A é recebida em um rebaixo 326 de um invólucro inferior 301B (tal como ilustrado na Figura 8A). Desta maneira, um acessório 328, tal como um parafuso, pode passar através dos furos alinhados. Uma porca 330 pode então ser interconectada ao acessório 328 para travar os invólucros 301A, 301B um ao outro de maneira libe- rável. Tal como ilustrado de modo geral na Figura 8B, as projeções 320 do flange 318 são configuradas para travar quando um invólucro superior 301A é alinhado com um invólucro inferior 301B. Especifica- mente, em uma modalidade, os ganchos 322 das projeções 320 tra- vam de maneira liberável.[0113] Optionally, the flange protrusion 324 and the recess 326 can include holes. The protrusion and recess holes are configured to align when a protrusion 324 of an upper casing 301A is received in a recess 326 of a lower casing 301B (as shown in Figure 8A). In this way, an accessory 328, such as a screw, can pass through the aligned holes. A nut 330 can then be interconnected to accessory 328 to lock housings 301A, 301B to each other in a release way. As generally illustrated in Figure 8B, the projections 320 of the flange 318 are configured to lock when an upper housing 301A is aligned with a lower housing 301B. Specifically, in one embodiment, the hooks 322 of the projections 320 lock releasably.

[0114] Um sulco 336 pode ser formado no flange opcional 318. O sulco 336 é configurado para reter uma arruela ou uma gaxeta 338 po- sicionada entre os invólucros superior e inferior 301A, 301B tal como ilustrado de modo geral nas Figuras 8A e 8B.[0114] A groove 336 can be formed on the optional flange 318. The groove 336 is configured to retain a washer or gasket 338 positioned between the upper and lower housings 301A, 301B as illustrated in general in Figures 8A and 8B .

[0115] Em uma modalidade, a porção cônica 303 dos invólucros 301 não é linear. Mais especificamente, a porção cônica 303 afunila ao longo de uma passagem arqueada de um diâmetro máximo próxima à porção cilíndrica 308 a um diâmetro mínimo próxima à primeira porta[0115] In one embodiment, the tapered portion 303 of the shells 301 is not linear. More specifically, the conical portion 303 tapers along an arcuate passage of a maximum diameter close to the cylindrical portion 308 to a minimum diameter close to the first door.

353. Mais especificamente, e com relação agora às Figuras 5C e 7, uma seção transversal longitudinal da porção cônica 303 do invólucro 301 define uma linha com um formato arqueado entre a porção cilín- drica 308 e a primeira porta 353. Em uma modalidade, a porção cônica 303 é côncava para dentro rumo a um centro do dispositivo de sedi- mentação 300. Em uma outra modalidade, a porção cônica 303 pode ter um raio de curvatura constante. Opcionalmente, em uma outra mo- dalidade, a porção cônica 303 pode ter dois ou mais raios de curvatu-353. More specifically, and with reference now to Figures 5C and 7, a longitudinal cross section of the tapered portion 303 of housing 301 defines a line with an arched shape between the cylindrical portion 308 and the first port 353. In one embodiment, the conical portion 303 is concave inwardly towards a center of the sedimentation device 300. In another embodiment, the conical portion 303 may have a constant radius of curvature. Optionally, in another mode, the conical portion 303 may have two or more radii of curvature.

ra. Por exemplo, a porção cônica 303 pode ter um primeiro raio de curvatura próximo à porção cilíndrica 308 e um segundo raio da curva- tura próximo à primeira porta 353. Os pontos centrais do primeiro e segundo raios de curvatura são posicionados dentro de um interior do invólucro. Opcionalmente, a inclinação da porção cônica 308 pode va- riar entre cerca de 15º e cerca de 85º em relação ao eixo longitudinalfrog. For example, the tapered portion 303 may have a first radius of curvature near the cylindrical portion 308 and a second radius of curvature near the first port 353. The central points of the first and second radii of curvature are positioned within an interior of the wrapper. Optionally, the inclination of the conical portion 308 can vary between about 15º and about 85º in relation to the longitudinal axis

350. Em uma modalidade, a porção cônica 303 inclui uma porção con- vexa próxima à primeira porta 353. A porção convexa tem um raio de curvatura com um ponto central que fica fora do invólucro.350. In one embodiment, the conical portion 303 includes a convex portion close to the first port 353. The convex portion has a radius of curvature with a central point that is outside the housing.

[0116] Com relação agora às Figuras 9A a 9D, os cones 309 in- cluem geralmente um corpo 340 que tem um ápice 342 com uma aber- tura pequena 344 e uma base com uma abertura grande 346. Opcio- nalmente, cada um dos cones é formado separadamente. Em modali- dades exemplificadoras, os cones são substancialmente do mesmo tamanho e formato.[0116] With reference now to Figures 9A to 9D, cones 309 generally include a body 340 which has an apex 342 with a small opening 344 and a base with a large opening 346. Optionally, each of cones is formed separately. In exemplary modalities, the cones are substantially the same size and shape.

[0117] Em algumas modalidades, o corpo 340 pode não ser linear entre as aberturas pequena e grande 344, 346. Tal como ilustrado na Figura 9D, uma seção transversal longitudinal do corpo 340 forma uma linha com um formato arqueado. O formato arqueado de cada cone 309 pode ser mais o menos o mesmo que a porção cônica 303 do in- vólucro 301.[0117] In some embodiments, the body 340 may not be linear between the small and large openings 344, 346. As illustrated in Figure 9D, a longitudinal cross section of the body 340 forms an arc-shaped line. The arcuate shape of each cone 309 can be more or less the same as the conical portion 303 of housing 301.

[0118] Em algumas modalidades, o corpo 340 é côncavo para dentro rumo ao eixo longitudinal 350. Desse modo, uma linha dese- nhada de um ponto na abertura grande 346 a um ponto na abertura pequena 344 fica dentro de um interior do corpo.[0118] In some embodiments, the body 340 is concave inwards towards the longitudinal axis 350. In this way, a line drawn from a point in the large opening 346 to a point in the small opening 344 is inside an interior of the body.

[0119] Opcionalmente, o corpo 340 tem um raio de curvatura cons- tante. Alternativamente, o corpo pode ter dois ou mais raios de curva- tura. Desse modo, o corpo pode ter um primeiro raio de curvatura pró- ximo à abertura pequena 344 e um segundo raio de curvatura próximo à abertura grande 346. Os pontos centrais do primeiro e segundo raios de curvatura são posicionados dentro de um interior do cone 309. Des- ta maneira, uma porção do corpo 340 próxima à abertura pequena 344 pode ter uma inclinação que é diferente do que uma inclinação do cor- po próxima à abertura grande. Por exemplo, próximo à abertura pe- quena 344, o corpo pode ser alinhado a um ângulo de pelo menos cerca de 40 graus em relação ao eixo longitudinal 350. Por outro lado, perto da abertura grande 346, o corpo pode ficar mais perto da vertical (ou mais perto do eixo longitudinal). Mais especificamente, o corpo po- de ser inclinado a um ângulo menor do que de cerca de 45 graus em relação ao eixo longitudinal em um ponto próximo à abertura grande[0119] Optionally, the body 340 has a constant radius of curvature. Alternatively, the body may have two or more radii of curvature. In this way, the body may have a first radius of curvature next to the small opening 344 and a second radius of curvature near the large opening 346. The central points of the first and second radii of curvature are positioned within an interior of the cone 309 In this way, a portion of the body 340 near the small opening 344 may have an inclination that is different than an inclination of the body near the large opening. For example, near the small opening 344, the body can be aligned at an angle of at least about 40 degrees to the longitudinal axis 350. On the other hand, near the large opening 346, the body can be closer to the vertical (or closer to the longitudinal axis). More specifically, the body can be tilted at an angle less than about 45 degrees from the longitudinal axis at a point close to the large opening

346. Opcionalmente, a inclinação do corpo 340 pode variar entre cerca de 5 e cerca de 85 graus em relação ao eixo longitudinal.346. Optionally, the inclination of the body 340 can vary between about 5 and about 85 degrees in relation to the longitudinal axis.

[0120] Tal como mostrado nas Figuras 9B e 9D, cada cone 309 pode incluir as projeções 313 configuradas para contatar um cone ad- jacente para prender cada cone sucessivo 309 em uma pilha de cones a um espaçamento substancialmente igual. Em uma modalidade, as projeções 313 se estendem para dentro de uma superfície interna do corpo 340. As projeções 313 são configuradas para contatar uma su- perfície externa de um corpo 340 de um cone adjacente. Alternativa- mente, as projeções 313 podem se estender de uma superfície exter- na do corpo 340.[0120] As shown in Figures 9B and 9D, each cone 309 can include projections 313 configured to contact an adjacent cone to secure each successive cone 309 in a pile of cones at substantially equal spacing. In one embodiment, the projections 313 extend into an internal surface of the body 340. The projections 313 are configured to contact an external surface of a body 340 of an adjacent cone. Alternatively, the projections 313 may extend from an outer surface of the body 340.

[0121] As projeções 313 podem ser dimensionadas para prover qualquer espaçamento desejado entre os cones adjacentes. Opcio- nalmente, as projeções 313 são configuradas para separar os cones adjacentes por uma distância entre cerca de 1 mm e cerca de 2,5 cm. Em modalidades exemplificadoras, cada cone 309 inclui pelo menos três projeções 313.[0121] The projections 313 can be dimensioned to provide any desired spacing between adjacent cones. Optionally, the projections 313 are configured to separate the adjacent cones by a distance between about 1 mm and about 2.5 cm. In exemplary embodiments, each cone 309 includes at least three projections 313.

[0122] Com relação agora às Figuras 2 e 3, quando os cones 309 são posicionados dentro do invólucro superior 301A, o corpo 340 do cone inferior 309A é suportado pelos segundos espaçadores 315B do invólucro inferior 301B. Pelo menos a porção cônica 303 do invólucro inferior 301B e partes das porções cilíndricas 308A, 308B podem estar sem nenhum cone. Por conseguinte, as células na cultura podem ser retidas no dispositivo de sedimentação 300.[0122] With reference now to Figures 2 and 3, when the cones 309 are positioned inside the upper housing 301A, the body 340 of the lower cone 309A is supported by the second spacers 315B of the lower housing 301B. At least the conical portion 303 of the lower housing 301B and parts of the cylindrical portions 308A, 308B may be free of any cone. Therefore, the cells in the culture can be retained in the sedimentation device 300.

[0123] Durante a operação do dispositivo de sedimentação 300 das modalidades mostradas nas Figuras 1 a 9D, o meio de cultura de células livre de soro ou livre de proteína animal pode ser bombeado no dispositivo de sedimentação 300 através de um ou mais dentre a pri- meira e a segunda portas 353, 354 do invólucro inferior 301B. O meio de cultura de células pode ser bombeado contínua ou periodicamente no dispositivo de sedimentação 300. Especificamente, o dispositivo de sedimentação 300 pode operar em uma operação no modo descontí- nuo ou contínuo.[0123] During the operation of the sedimentation device 300 of the modalities shown in Figures 1 to 9D, the cell culture medium free of serum or free of animal protein can be pumped into the sedimentation device 300 through one or more of the first - door and the second door 353, 354 of the lower housing 301B. The cell culture medium can be pumped continuously or periodically in the sedimentation device 300. Specifically, the sedimentation device 300 can operate in a batch or continuous operation.

[0124] Uma mistura controlada de O2, CO? e No também pode ser bombeada no dispositivo de sedimentação 300 para controlar o pl e o OD do sobrenadante da cultura dentro do dispositivo de sedimentação[0124] A controlled mixture of O2, CO? and No can also be pumped into the sedimentation device 300 to control the pl and OD of the culture supernatant within the sedimentation device

300. Opcionalmente, uma ou mais das segundas portas 354A, 354B e da primeira 353B do invólucro inferior 301B podem ser usadas para amostrar o conteúdo do biorreator, por exemplo, verificar a viabilidade das células, e a medição contínua do pH do líquido e do OD para as entradas em um controlador de fluxo de massa de múltiplos gases controlado por computador.300. Optionally, one or more of the second ports 354A, 354B and the first 353B of the bottom shell 301B can be used to sample the contents of the bioreactor, for example, to check the viability of the cells, and to continuously measure the pH of the liquid and the OD for inputs to a computer controlled multi-gas mass flow controller.

[0125] No final na expansão da célula in vitro, as células sedimen- tadas concentradas que são coletadas no fundo do dispositivo de se- dimentação 300 dentro de um invólucro inferior 301B podem ser colhi- das da primeira porta 353B do invólucro inferior. O fluido de cultura clarificado contendo quaisquer produtos residuais metabólicos, tais como amônios e lactato, ou gases, junto com quaisquer células mortas menores e resíduos de células ainda não sedimentados, pode ser re- movido através da primeira porta 353A do invólucro superior 301A.[0125] At the end of the cell expansion in vitro, the concentrated sedimented cells that are collected at the bottom of the sedimentation device 300 within a lower housing 301B can be harvested from the first port 353B of the lower housing. The clarified culture fluid containing any metabolic waste products, such as ammonia and lactate, or gases, along with any minor dead cells and cells residues not yet sedimented, can be removed through the first port 353A of the upper shell 301A.

[0126] Opcionalmente, o dispositivo de sedimentação 300 pode ser usado como uma combinação de biorreator/classificador de células autônoma. Os meios do crescimento podem ser adicionados ao dispo- sitivo de sedimentação de células através de uma ou mais dentre a primeira e a segunda portas 353, 354. Por conseguinte, o dispositivo de sedimentação 300 pode ser usado sem um biorreator de perfusão.[0126] Optionally, the sedimentation device 300 can be used as a combination of autonomous cell sorter / bioreactor. The growth media can be added to the cell sedimentation device via one or more of the first and second ports 353, 354. Therefore, the sedimentation device 300 can be used without an perfusion bioreactor.

[0127] Em uma modalidade, sensores podem ser posicionados dentro do dispositivo de sedimentação 300. Opcionalmente, os senso- res podem ser arranjados em uma superfície interna de um ou mais dos invólucros 301A, 301B. Pelo menos uma porção dos invólucros 301 pode compreender um plástico. Em modalidades exemplificado- ras, o invólucro inteiro pode ser composto de plástico. Em modalida- des exemplificadoras, o plástico é transparente ou pelo menos translú- cido. Opcionalmente, pelo menos uma porção do invólucro 301 é transparente ou translúcida. Por exemplo, um material transparente ou translúcido pode ser interconectado a uma abertura no invólucro 301 similar a uma janela. A porção transparente pode compreender o vidro, o plástico, ou qualquer outro material apropriado. A porção transparen- te pode ser formada de um material que é transparente à luz de uma faixa ou faixas predeterminadas de comprimentos de onda.[0127] In one embodiment, sensors can be positioned inside the sedimentation device 300. Optionally, the sensors can be arranged on an internal surface of one or more of the housings 301A, 301B. At least a portion of the shells 301 may comprise a plastic. In exemplary embodiments, the entire enclosure can be made up of plastic. In exemplary modalities, plastic is transparent or at least translucent. Optionally, at least a portion of the casing 301 is transparent or translucent. For example, a transparent or translucent material can be interconnected to an opening in housing 301 similar to a window. The transparent portion may comprise glass, plastic, or any other suitable material. The transparent portion may be formed of a material that is transparent in light of a predetermined band or bands of wavelengths.

[0128] Quando presentes, os sensores são posicionados para en- trar em contato com os meios dentro do dispositivo de sedimentação[0128] When present, the sensors are positioned to contact the media within the sedimentation device

300. Os sensores podem ser operáveis para monitorar um ou mais dentre o pH, o OD, a glicose, a temperatura e o CO,» (incluindo o CO? dissolvido ou parcial) no dispositivo de sedimentação 300.300. The sensors can be operable to monitor one or more of the pH, DO, glucose, temperature and CO, »(including dissolved or partial CO?) In the sedimentation device 300.

[0129] Opcionalmente, um ou mais dos sensores podem compre- ender uma sonda fluorescente operável para emitir uma luz que varia com base em uma condição detectada pela sonda fluorescente. As sondas fluorescentes podem ser arranjadas em uma variedade de po- sições diferentes dentro do dispositivo de sedimentação 300. Mais es-[0129] Optionally, one or more of the sensors may comprise a fluorescent probe operable to emit a light that varies based on a condition detected by the fluorescent probe. The fluorescent probes can be arranged in a variety of different positions within the 300 sedimentation device.

pecificamente, as sondas fluorescentes podem ser arranjadas para medir condições diferentes, ou as mudanças de condições, em áreas diferentes dentro do dispositivo de sedimentação de células. Opcio- nalmente, pelo menos uma sonda fluorescente é afixada a uma super- fície interna da porção cônica 303B do invólucro inferior 301B.specifically, fluorescent probes can be arranged to measure different conditions, or changes in conditions, in different areas within the cell sedimentation device. Optionally, at least one fluorescent probe is affixed to an internal surface of the conical portion 303B of the lower housing 301B.

[0130] A luz emitida pelas sondas fluorescentes passa através da superfície do invólucro 301 (ou uma porção transparente do invólucro) e pode ser coletada por um leitor ou um medidor. Tal como descrito no presente documento, o medidor é operável para relatar ou indicar os níveis de pelo menos um dentre o pH, o OD, a glicose, a temperatura e o CO, detectados pelas sondas fluorescentes dentro do dispositivo de sedimentação 300. Opcionalmente, a luz emitida por uma sonda fluorescente pode ser coletada por um cabo de fibra opcional e ser transmitida ao medidor.[0130] The light emitted by the fluorescent probes passes through the surface of the casing 301 (or a transparent portion of the casing) and can be collected by a reader or a meter. As described in this document, the meter is operable to report or indicate the levels of at least one of the pH, DO, glucose, temperature and CO, detected by the fluorescent probes inside the sedimentation device 300. Optionally, the light emitted by a fluorescent probe can be collected by an optional fiber cable and transmitted to the meter.

[0131] Com relação agora às Figuras 10 a 15, é ilustrada uma ou- tra configuração de um dispositivo de sedimentação 400 da presente invenção, útil para a sedimentação de células ou partículas. O disposi- tivo de sedimentação 400 inclui geralmente um invólucro superior 301 e um invólucro inferior 401. O invólucro superior 301 inclui uma primei- ra pilha de cones 309 e o invólucro inferior 401 inclui uma segunda pi- lha de cones 409. O invólucro superior 301 e os cones 309 são os mesmos, ou similares, aos invólucros 301 e aos cones 309 descritos conjuntamente com as Figuras 1 a 9D.[0131] With reference now to Figures 10 to 15, another configuration of a sedimentation device 400 of the present invention, useful for the sedimentation of cells or particles, is illustrated. The sedimentation device 400 generally includes an upper housing 301 and a lower housing 401. The upper housing 301 includes a first stack of cones 309 and the lower housing 401 includes a second stack of cones 409. The upper housing 301 and cones 309 are the same, or similar, to shells 301 and cones 309 described together with Figures 1 to 9D.

[0132] O invólucro inferior 401 inclui geralmente uma porção côni- ca 403, uma porção cilíndrica 408, uma primeira porta 453 e uma se- gunda porta 454. As portas 453, 454 são configuradas para a interco- nexão com uma linha de tubulação.[0132] The bottom housing 401 generally includes a tapered portion 403, a cylindrical portion 408, a first port 453 and a second port 454. Ports 453, 454 are configured for interconnection with a pipeline .

[0133] Em uma modalidade, o invólucro inferior 401 é unido de maneira fixa ao invólucro superior 301. Por exemplo, o invólucro inferi- or e o invólucro superior podem ser soldados (incluindo a soldagem a quente), colados um ao outro, ou unidos por uns outros meios conhe- cidos dos elementos versados no estado da técnica.[0133] In one embodiment, the lower housing 401 is fixedly joined to the upper housing 301. For example, the lower housing and the upper housing can be welded (including hot-soldering), glued together, or joined by other means known to the elements skilled in the art.

[0134] Alternativamente, o invólucro inferior 401 pode incluir opci- onalmente um flange 418. O flange opcional 418 é configurado para a interconexão de maneira liberável com um flange opcional 318 do in- vólucro 301. Por conseguinte, o flange 418 pode incluir projeções en- ganchadas, protuberâncias, rebaixos, abas e depressões que funcio- nam similarmente às características do flange 318. Opcionalmente, os espaçadores 415 podem se estender para dentro da porção cilíndrica[0134] Alternatively, the lower housing 401 may optionally include a flange 418. The optional flange 418 is configured to interconnect reliably with an optional flange 318 of the housing 301. Therefore, the flange 418 may include projections hooked, protrusions, recesses, flaps and depressions that work similarly to the characteristics of flange 318. Optionally, spacers 415 can extend into the cylindrical portion

408.408.

[0135] Com relação agora à Figura 13, a porção cônica 403 do in- vólucro 401 é convexa para dentro rumo ao eixo longitudinal 450. Es- pecificamente, uma linha reta desenhada de um ponto da porção côni- ca próximo à primeira porta 453 a um ponto onde a porção cônica in- tercepta a porção cilíndrica 408 vai ficar fora do invólucro 401.[0135] With reference now to Figure 13, the tapered portion 403 of housing 401 is convex inward toward longitudinal axis 450. Specifically, a straight line drawn from a point on the tapered portion near the first port 453 to a point where the conical portion intercepts the cylindrical portion 408 will be outside the housing 401.

[0136] A porção cônica 403 pode ter um raio de curvatura constan- te. Alternativamente, a porção cônica 403 pode ter dois ou mais raios de curvatura. Por exemplo, a porção cônica 403 pode ter um primeiro raio de curvatura próximo à porção cilíndrica 408 e um segundo raio de curvatura próximo à primeira porta 453. Os pontos centrais do pri- meiro e segundo raios de curvatura são posicionados fora do invólucro[0136] The tapered portion 403 may have a constant radius of curvature. Alternatively, the tapered portion 403 may have two or more radii of curvature. For example, the tapered portion 403 may have a first radius of curvature near the cylindrical portion 408 and a second radius of curvature near the first port 453. The central points of the first and second radii of curvature are positioned outside the enclosure.

401. Em uma modalidade, a porção cônica 403 é inclinada a um ângu- lo menor do que de cerca de 45 graus em relação ao eixo longitudinal 450 em um ponto próximo à primeira porta 453. Opcionalmente, em um ponto próximo à porção cilíndrica 408, a porção cônica tem uma inclinação maior do que cerca de 45 graus em relação ao eixo longitu- dinal. Em uma outra modalidade, a inclinação da porção cônica 403 pode variar entre cerca de 15 e cerca de 85 graus em relação ao eixo longitudinal.401. In one embodiment, the tapered portion 403 is inclined at an angle less than about 45 degrees from the longitudinal axis 450 at a point close to the first port 453. Optionally, at a point close to the cylindrical portion 408 , the conical portion has an inclination greater than about 45 degrees in relation to the longitudinal axis. In another embodiment, the inclination of the tapered portion 403 may vary between about 15 and about 85 degrees with respect to the longitudinal axis.

[0137] Em modalidades exemplificadoras, sensores podem ser posicionados dentro do dispositivo de sedimentação 400. Os sensores podem ser arranjados em uma superfície interna de um ou mais dos invólucros 301, 401. Os sensores podem ser arranjados para entrar em contato com os meios dentro do dispositivo de sedimentação 400. Os sensores são operáveis para monitorar um ou mais dentre o pH, o OD, a glicose, a temperatura e o CO, (incluindo o CO» dissolvido ou parcial) no dispositivo de sedimentação 400. Os sensores podem ser os mesmos que os outros sensores descritos no presente documento. Por conseguinte, um ou mais dos sensores podem compreender uma sonda fluorescente operável para emitir uma luz que varia com base em uma condição detectada pela sonda fluorescente. A luz pode ser transmitida através de uma porção transparente dos invólucros 301, 401 ou através de uma janela nos invólucros.[0137] In exemplary embodiments, sensors can be positioned inside the sedimentation device 400. The sensors can be arranged on an internal surface of one or more of the enclosures 301, 401. The sensors can be arranged to contact the media inside sedimentation device 400. The sensors are operable to monitor one or more of the pH, DO, glucose, temperature and CO, (including dissolved or partial CO) in the sedimentation device 400. The sensors can be the same as the other sensors described in this document. Accordingly, one or more of the sensors may comprise a fluorescent probe operable to emit light that varies based on a condition detected by the fluorescent probe. The light can be transmitted through a transparent portion of the housings 301, 401 or through a window in the housings.

[0138] Tal como ilustrado nas Figuras 12 e 13, os cones 409 são empilhados no invólucro inferior 401. Os cones 409 são orientados com uma abertura pequena 444 posicionada próxima à primeira porta[0138] As shown in Figures 12 and 13, cones 409 are stacked in the lower housing 401. Cones 409 are oriented with a small opening 444 positioned close to the first door

453. O corpo 440 de cada cone 409 tem um formato que corresponde geralmente ao formato da porção cônica 403 do invólucro. Especifica- mente, o corpo 440 do cone pode ter um formato arqueado que cor- responde a pelo menos uma parte da porção cônica do invólucro. Em modalidades exemplificadoras, os corpos do cone são convexos para dentro rumo ao eixo longitudinal 450. Opcionalmente, os corpos do cone têm um raio de curvatura constante. Alternativamente, os corpos do cone podem ter dois ou mais raios de curvatura. Em uma modali- dade, a inclinação dos corpos pode variar entre cerca de 5 e cerca de 85 graus em relação ao eixo longitudinal.453. The body 440 of each cone 409 has a shape that generally corresponds to the shape of the tapered portion 403 of the housing. Specifically, the cone body 440 may have an arched shape that corresponds to at least part of the conical portion of the housing. In exemplary embodiments, the cone bodies are convex inward towards the longitudinal axis 450. Optionally, the cone bodies have a constant radius of curvature. Alternatively, the cone bodies can have two or more radii of curvature. In a modality, the inclination of the bodies can vary between about 5 and about 85 degrees in relation to the longitudinal axis.

[0139] As projeções 413 podem ser formadas no corpo 440 do co- ne de maneira tal que os cones adjacentes são separados por uma distância predeterminada. Em uma modalidade, as projeções 413 se estendem para dentro de uma superfície interna do corpo do cone.[0139] The projections 413 can be formed in the body 440 of the joint in such a way that the adjacent cones are separated by a predetermined distance. In one embodiment, the projections 413 extend into an internal surface of the cone body.

Adicionalmente, ou alternativamente, as projeções 413 podem ser op- cionalmente formadas em uma superfície externa do corpo do cone. Quando os cones são empilhados juntos, as projeções 413 contatam uma superfície interna de um cone inferior de maneira tal que os cones adjacentes são separados por uma distância predeterminada. As pro- jeções 413 do cone mais inferior 409A irão contatar uma superfície in- terna da porção cônica 403 quando os cones forem posicionados no invólucro 401. Um cone mais superior 409E pode incluir opcionalmente as projeções 448 que se estendem além da abertura grande 446. Tal como mostrado na Figura 12, as projeções 448 do cone mais superior 409E podem contatar uma superfície interna do cone mais inferior 309A da pilha superior de cones 309. O contato entre as projeções 448 e o cone 309A impede o movimento não intencional ou inadvertido da pilha de cones 409.Additionally, or alternatively, the projections 413 can optionally be formed on an external surface of the cone body. When the cones are stacked together, the projections 413 contact an inner surface of a lower cone in such a way that the adjacent cones are separated by a predetermined distance. The projections 413 of the lower cone 409A will contact an internal surface of the tapered portion 403 when the cones are positioned in the housing 401. A higher cone 409E can optionally include the projections 448 that extend beyond the large opening 446. As shown in Figure 12, the projections 448 of the upper cone 409E may contact an inner surface of the lower cone 309A of the upper stack of cones 309. Contact between the projections 448 and cone 309A prevents unintentional or inadvertent movement of the stack of 409 cones.

[0140] Tal como ilustrado nas Figuras 14 e 15, em algumas moda- lidades, os cones 409 têm diâmetros diferentes. Um cone mais inferior 409A pode ter um diâmetro que é maior do que aqueles de outros co- nes na pilha. Cada cone 409B a 409E pode ter um diâmetro sucessi- vamente menor com o cone mais superior 409E que tem o menor diâ- metro. Em uma modalidade, seis cones 409A a 409E podem ser empi- lhados no invólucro inferior 401. Em uma outra modalidade, uma pilha de cones 409 no invólucro inferior pode incluir de quatro a dez cones.[0140] As shown in Figures 14 and 15, in some modes, cones 409 have different diameters. A lower cone 409A may have a diameter that is larger than those of other cones in the stack. Each cone 409B to 409E can have a successively smaller diameter with the higher cone 409E which has the smallest diameter. In one embodiment, six cones 409A to 409E can be stacked in the bottom shell 401. In another embodiment, a stack of cones 409 in the bottom shell can include four to ten cones.

[0141] O dispositivo de sedimentação 400, incluindo os invólucros 301, 401 e os cones 309, 409, pode ser formado a partir dos mesmos materiais que outras modalidades descritas no presente documento. Em modalidades exemplificadoras, um ou mais dos invólucros e cones são fabricadas de um plástico descartável de um só uso. Alternativa- mente, um ou mais dos invólucros e cones são manufaturados de um metal, tal como uma liga de aço inoxidável, ou um vidro. As superfícies dos cones 309, 409 e as superfícies internas dos invólucros 301, 401 podem ser total ou parcialmente revestidas com um ou mais de um plástico não pegajoso, um Teflon, um silicone e materiais similares co- nhecidos dos elementos versados no estado da técnica. As superfícies do dispositivo de sedimentação 400 (especialmente quando formadas de aço inoxidável) podem ser eletropolidas para obter uma superfície lisa. O dispositivo de sedimentação 400 pode ser dimensionado a qualquer tamanho desejado.[0141] The sedimentation device 400, including shells 301, 401 and cones 309, 409, can be formed from the same materials as other embodiments described in this document. In exemplary embodiments, one or more of the casings and cones are made of single-use disposable plastic. Alternatively, one or more of the casings and cones are manufactured from a metal, such as a stainless steel alloy, or glass. The surfaces of the cones 309, 409 and the inner surfaces of the shells 301, 401 can be totally or partially coated with one or more of a non-sticky plastic, a Teflon, a silicone and similar materials known from the elements known in the prior art . The surfaces of the settling device 400 (especially when formed of stainless steel) can be electropolished to obtain a smooth surface. The settling device 400 can be scaled to any desired size.

[0142] O dispositivo de sedimentação 400 pode operar de uma maneira idêntica ou similar àquela do dispositivo de sedimentação[0142] The sedimentation device 400 can operate in a manner identical or similar to that of the sedimentation device

300. Especificamente, o meio de cultura de células livre de soro ou li- vre de proteína animal pode ser bombeado no dispositivo de sedimen- tação 400 através de uma ou mais dentre a primeira e segunda portas 453, 454 do invólucro inferior 401. O meio de cultura de células tam- bém pode ser bombeado contínua ou periodicamente no dispositivo de sedimentação 400. Especificamente, o dispositivo de sedimentação 400 pode operar em uma operação no modo descontínuo ou contínuo.300. Specifically, the cell culture medium free of serum or free of animal protein can be pumped into the sedimentation device 400 through one or more of the first and second ports 453, 454 of the lower enclosure 401. The cell culture medium can also be pumped continuously or periodically in the sedimentation device 400. Specifically, the sedimentation device 400 can operate in a batch or continuous operation.

[0143] Uma mistura controlada de O2, CO? e No também pode ser bombeada no dispositivo de sedimentação 400 para controlar o pl e o OD do sobrenadante da cultura dentro do dispositivo de sedimentação de células. Opcionalmente, uma ou mais dentre as segundas portas 354, 454 e a primeira porta 353 do invólucro inferior 301 podem ser usadas para amostrar o conteúdo do biorreator, por exemplo, verificar a viabilidade das células, e a medição contínua do pH do líquido e do OD para as entradas em um controlador de fluxo de massa de múlti- plos gases controlado por computador.[0143] A controlled mixture of O2, CO? and No can also be pumped into the sedimentation device 400 to control the pH and OD of the culture supernatant within the cell sedimentation device. Optionally, one or more of the second ports 354, 454 and the first port 353 of the bottom shell 301 can be used to sample the contents of the bioreactor, for example, to check the viability of the cells, and to continuously measure the pH of the liquid and the OD for inputs to a computer controlled multiple gas mass flow controller.

[0144] No final na expansão das células in vitro, as células sedi- mentadas concentradas que são coletadas no fundo do dispositivo de sedimentação 400 podem ser colhidas da primeira porta 453 do invó- lucro inferior 401. O fluido de cultura clarificado contendo quaisquer produtos residuais metabólicos, tais como amônia e lactato, ou gases,[0144] At the end of the expansion of the cells in vitro, the concentrated sedimented cells that are collected at the bottom of the sedimentation device 400 can be harvested from the first port 453 of the lower case 401. The clarified culture fluid containing any products metabolic residuals, such as ammonia and lactate, or gases,

junto com quaisquer células mortas menores e resíduos de células ainda não sedimentados, pode ser removido através da primeira porta 353 do invólucro superior 301.along with any minor dead cells and cell residues not yet settled, can be removed through the first port 353 of the upper shell 301.

[0145] Opcionalmente, o dispositivo de sedimentação 400 pode ser usado como uma combinação de biorreator/classificador de células autônoma. Os meios do crescimento podem ser adicionados ao dispo- sitivo de sedimentação da célula através de uma ou mais dentre a pri- meira e a segunda portas 353, 354, 453, 454. Por conseguinte, o dis- positivo de sedimentação 300 pode ser usado sem um biorreator de perfusão.[0145] Optionally, the sedimentation device 400 can be used as a combination of autonomous cell bioreactor / classifier. The growth media can be added to the cell sedimentation device via one or more of the first and second ports 353, 354, 453, 454. Therefore, the sedimentation device 300 can be used without an perfusion bioreactor.

[0146] Com relação agora às Figuras 16-21, é ilustrada uma outra configuração de um dispositivo de sedimentação 500 para partículas ou células da presente invenção. O dispositivo de sedimentação 500 inclui elementos que são os mesmos que, ou similares aos dispositivos de sedimentação 300, 400 da presente invenção. Mais especificamen- te, o dispositivo de sedimentação 500 inclui geralmente uma porção cônica superior 503A, uma porção cilíndrica 508 e uma porção cônica inferior 503B que definem um interior geralmente oco. Em uma moda- lidade, as porções cônicas superior e inferior 503A, 503B são substan- cialmente idênticos. Pelo menos uma pilha de cones 509 é posiciona- da dentro do dispositivo de sedimentação 500.[0146] With reference now to Figures 16-21, another configuration of a sedimentation device 500 for particles or cells of the present invention is illustrated. The sedimentation device 500 includes elements that are the same as, or similar to, the sedimentation devices 300, 400 of the present invention. More specifically, the settling device 500 generally includes an upper conical portion 503A, a cylindrical portion 508 and a lower conical portion 503B that define a generally hollow interior. In a fashion, the upper and lower conical portions 503A, 503B are substantially identical. At least one stack of cones 509 is positioned within the settling device 500.

[0147] As porções cônicas 503A, 503B incluem geralmente uma primeira porta 553 e opcionalmente uma segunda porta 554. Opcio- nalmente, a primeira porta 553 é alinhado substancialmente de modo concêntrico com um eixo longitudinal 550 do dispositivo de sedimenta- ção 500. A primeira porta 553 pode ser usada como uma entrada, bem como uma saída.[0147] The conical portions 503A, 503B generally include a first port 553 and optionally a second port 554. Optionally, the first port 553 is substantially aligned concentric with a longitudinal axis 550 of the settling device 500. A first port 553 can be used as an input as well as an output.

[0148] A segunda porta 554 também pode ser usada para a intro- dução ou a remoção de líquidos, gases e sólidos do interior oco do dispositivo de sedimentação 500. Em modalidades exemplificadoras, a segunda porta 554 se estende através da porção cônica 503. Opcio- nalmente, a segunda porta 554 pode ser geralmente alinhada paralela ao eixo longitudinal 550 do dispositivo de sedimentação de células. Em outras modalidades, a segunda porta 554 pode se estender através da porção cilíndrica 508. Em uma modalidade, a segunda porta 554 pode ser orientada transversal ou perpendicular ao eixo longitudinal 550. Outras configurações da primeira e segunda portas 553, 554 são con- templadas. O dispositivo de sedimentação 500 também pode ter mais de quatro portas.[0148] Second port 554 can also be used for the introduction or removal of liquids, gases and solids from the hollow interior of sedimentation device 500. In exemplary embodiments, second port 554 extends through conical portion 503. Optionally, the second port 554 can generally be aligned parallel to the longitudinal axis 550 of the cell sedimentation device. In other embodiments, the second port 554 can extend through the cylindrical portion 508. In one embodiment, the second port 554 can be oriented transverse or perpendicular to the longitudinal axis 550. Other configurations of the first and second ports 553, 554 are contemplated . The settling device 500 can also have more than four ports.

[0149] As portas 553, 554 são configuradas para a interconexão com uma linha de tubulação. Tal linha de tubulação pode ser interco- nectada a qualquer um dos dispositivos de sedimentação de células compactos da presente invenção. A linha de tubulação pode ter um diâmetro ou então ser configurada para uma interconexão com qual- quer porta das modalidades da presente invenção. A linha pode incluir opcionalmente pelo menos um sensor posicionado dentro de um inte- rior oco. Os sensores podem entrar em contato com os fluidos e/ou partículas dentro da linha. Opcionalmente, os sensores podem ser ar- ranjados em uma superfície interna da linha, embora outras configura- ções sejam contempladas. Os sensores podem ser operáveis para monitorar um ou mais dentre o pH, o OD, a glicose, a temperatura e o CO, (incluindo o CO» dissolvido ou parcial) na linha.[0149] Ports 553, 554 are configured to interconnect with a pipeline. Such a pipeline can be interconnected to any of the compact cell sedimentation devices of the present invention. The pipeline can have a diameter or be configured to interconnect with any port of the modalities of the present invention. The line can optionally include at least one sensor positioned inside a hollow interior. The sensors can come in contact with fluids and / or particles within the line. Optionally, the sensors can be stored on an internal surface of the line, although other configurations are contemplated. The sensors can be operable to monitor one or more of the pH, OD, glucose, temperature and CO, (including dissolved or partial CO) in the line.

[0150] Opcionalmente, um ou mais dos sensores podem compre- ender uma sonda fluorescente que emite uma luz que varia com base em uma condição detectada pela sonda. A luz pode por ser coletada por um leitor ou um medidor. A luz pode ser opcionalmente coletada por um cabo de fibra opcional e ser transmitida ao medidor. O medidor é operável para relatar ou indicar os níveis de pelo menos um dentre o PH, o OD, a glicose, a temperatura e o CO, detectados pelas sondas fluorescentes. A linha pode compreender um material que é transpa-[0150] Optionally, one or more of the sensors may comprise a fluorescent probe that emits light that varies based on a condition detected by the probe. The light can either be collected by a reader or a meter. The light can be optionally collected by an optional fiber cable and transmitted to the meter. The meter is operable to report or indicate the levels of at least one of the PH, OD, glucose, temperature and CO, detected by the fluorescent probes. The line can comprise a material that is transparent

rente ou pelo menos translúcido. Desse modo, a luz gerada por um sensor pode passar através da linha. Alternativamente, pelo menos uma porção de uma linha é transparente ou translúcida, similar a uma janela. Por conseguinte, a luz gerada por um sensor pode ser transmi- tida através da porção da janela e coletada pelo medidor.current or at least translucent. In this way, the light generated by a sensor can pass through the line. Alternatively, at least a portion of a line is transparent or translucent, similar to a window. Therefore, the light generated by a sensor can be transmitted through the window portion and collected by the meter.

[0151] Um conduto 560 pode ser opcionalmente interconectado a pelo menos uma das segundas portas 554 dentro do interior do dispo- sitivo de sedimentação 500. Uma modalidade de um conduto 560 da presente invenção é ilustrada de modo geral nas Figuras 20A e 20B. Um lúmen 562 se estende através do conduto. Em uma modalidade, o conduto 560 não é linear. Mais especificamente, o conduto 560 pode ser dobrado. Desta maneira, o conduto é configurado para se estender para dentro no interior do dispositivo de sedimentação 500 com uma extremidade livre 564 do conduto posicionada próxima ao eixo longitu- dinal 550 tal como ilustrado de modo geral na Figura 17. Por conse- guinte, o lúmen 562 através do conduto 560 pode ser posicionado para injetar dentro ou retirar fluido de uma porção mediana do dispositivo de sedimentação 500, tal como de um interior de um cone 509. Desta maneira, a retirada de fluido do dispositivo de sedimentação 500 atra- vés do conduto 560 pode facilitar o fluxo de fluido para cima dentro do dispositivo de sedimentação de maneira tal que as células ou partícu- las dentro do fluido sedimentam nos cones e migram para a porção cônica inferior 503B.[0151] A conduit 560 can optionally be interconnected to at least one of the second ports 554 within the sedimentation device 500. One embodiment of a conduit 560 of the present invention is generally illustrated in Figures 20A and 20B. A 562 lumen extends through the conduit. In one embodiment, conduit 560 is not linear. More specifically, conduit 560 can be folded. In this way, the conduit is configured to extend inwardly inside the sedimentation device 500 with a free end 564 of the conduit positioned close to the longitudinal axis 550 as illustrated in general in Figure 17. Therefore, the lumen 562 through conduit 560 can be positioned to inject or withdraw fluid from a median portion of the sedimentation device 500, such as from the inside of a cone 509. In this way, the withdrawal of fluid from the sedimentation device 500 through of the conduit 560 can facilitate the fluid flow upwards within the sedimentation device in such a way that the cells or particles within the fluid sediment in the cones and migrate to the lower conical portion 503B.

[0152] O dispositivo de sedimentação 500 também pode incluir um difusor 570 tal como ilustrado de modo geral nas Figuras 21A e 21B posicionado dentro do interior oco. O difusor 570 pode ser associado com uma das segundas portas, tal como a segunda porta inferior 554B. O fluido pode ser injetado ou retirado do dispositivo de sedimen- tação 500 através do difusor sem perturbar as partículas ou células que sedimentaram próximas à porção cônica inferior 503B. Quando fluido é injetado no dispositivo de sedimentação 500 através do difu- sor, o fluido, que pode conter células ou partículas, é distribuído uni- formemente por toda a porção cônica inferior 503B do sedimentador.[0152] The settling device 500 may also include a diffuser 570 as illustrated in general in Figures 21A and 21B positioned within the hollow interior. The diffuser 570 can be associated with one of the second ports, such as the second lower port 554B. The fluid can be injected or removed from the settling device 500 through the diffuser without disturbing the particles or cells that have settled near the lower conical portion 503B. When fluid is injected into the sedimentation device 500 through the diffuser, the fluid, which may contain cells or particles, is evenly distributed throughout the lower conical portion 503B of the sedimenter.

[0153] Com relação agora às Figuras 21A e 21B, o difusor pode compreender um toro ou anel 574 que se estende de uma haste 572. A haste 572 pode ser geralmente linear e configurada para ser orien- tada paralela ao eixo longitudinal 550. O anel 574 pode ser configura- do para se estender em torno do eixo longitudinal 550 quando o difu- sor 570 é interconectado ao dispositivo de sedimentação 500. Em uma modalidade, o anel 574 é adaptado para ser substancialmente concên- trico com o eixo longitudinal.[0153] With reference now to Figures 21A and 21B, the diffuser may comprise a torus or ring 574 extending from a stem 572. The stem 572 can be generally linear and configured to be oriented parallel to the longitudinal axis 550. The ring 574 can be configured to extend around longitudinal axis 550 when diffuser 570 is interconnected to settling device 500. In one embodiment, ring 574 is adapted to be substantially concentric with the longitudinal axis.

[0154] Uma abertura 576 é formada através do anel 574 para faci- litar o transporte de fluido, células ou partículas através do difusor. Em uma modalidade, a abertura 576 é formada em um lado do anel conec- tado à haste 572. Desta maneira, a abertura 576 pode ser orientada para a primeira porta inferior 553B quando o difusor é interconectado à segunda porta inferior 554. A abertura 576 pode ser configurada como um único canal ou sulco. O sulco pode se estender de maneira subs- tancialmente contínua em torno do anel.[0154] An opening 576 is formed through ring 574 to facilitate the transport of fluid, cells or particles through the diffuser. In one embodiment, opening 576 is formed on one side of the ring connected to stem 572. In this way, opening 576 can be oriented to the first lower door 553B when the diffuser is interconnected to the second lower door 554. Opening 576 can be configured as a single channel or groove. The groove can extend substantially continuously around the ring.

[0155] Alternativamente, o anel pode compreender uma pluralida- de de aberturas individuais 576. Em uma modalidade, as aberturas são orientadas axialmente para ejetar o fluido geralmente paralelo ao eixo longitudinal. Todas as aberturas 576 podem ser orientadas na mesma direção. Alternativamente, algumas das aberturas podem ficar voltadas para direções diferentes ou opostas. Opcionalmente, uma ou mais das aberturas 576 podem ser orientadas transversais ao eixo longitudinal 550. Adicionalmente, ou alternativamente, algumas das aberturas podem ser orientadas radial ou axialmente.[0155] Alternatively, the ring may comprise a plurality of individual openings 576. In one embodiment, the openings are oriented axially to eject the fluid generally parallel to the longitudinal axis. All openings 576 can be oriented in the same direction. Alternatively, some of the openings may face different or opposite directions. Optionally, one or more of the openings 576 can be oriented transverse to the longitudinal axis 550. Additionally, or alternatively, some of the openings can be oriented radially or axially.

[0156] Com relação outra vez à Figura 17, os cones 509 podem ser posicionados dentro do dispositivo de sedimentação 500 e ser ori-[0156] With respect to Figure 17 again, cones 509 can be positioned inside the sedimentation device 500 and be oriented

entados para ficar voltados a uma ou mais dentre a porção cônica su- perior 503A e a porção cônica inferior 503B. Em uma modalidade, o dispositivo de sedimentação inclui uma pilha de cones com uma ex- tremidade pequena ou ápice 542 dos cones 509B orientados para a primeira porta inferior 553B da porção cônica inferior 503B. Nesta mo- dalidade, uma base ou uma abertura grande 546 de cones é orientada para a primeira porta superior 553A da porção cônica superior 503A. Em modalidades exemplificadoras, entre três e vinte e cinco cones 509 são arranjados em uma pilha dentro do dispositivo de sedimentaçãodesigned to face one or more of the upper conical portion 503A and the lower conical portion 503B. In one embodiment, the sedimentation device includes a stack of cones with a small end or apex 542 of cones 509B oriented towards the first lower port 553B of the lower conical portion 503B. In this mode, a base or large opening 546 of cones is oriented towards the first upper door 553A of the upper conical portion 503A. In exemplary modalities, between three and twenty-five 509 cones are arranged in a pile inside the sedimentation device

500. Em uma outra modalidade, a pilha inclui de 6 a 14 cones, ou 10 cones. No entanto, o dispositivo de sedimentação 500 pode ser di- mensionado para receber qualquer número de cones 509 quando o dispositivo de sedimentação 500 é montado tal como ilustrado nas Fi- guras 16 e 17. Pelo menos uma parte da porção cônica inferior 503B pode não conter nenhum cone. Mais especificamente, um cone mais inferior 509 pode ser espaçado a uma distância predeterminada de uma superfície interna da porção cônica inferior 503B. Por conseguin- te, as células na cultura podem ser retidas no dispositivo de sedimen- tação 500, por exemplo, próximo à primeira porta inferior 553B.500. In another embodiment, the stack includes 6 to 14 cones, or 10 cones. However, the sedimentation device 500 can be dimensioned to receive any number of cones 509 when the sedimentation device 500 is mounted as shown in Figures 16 and 17. At least part of the lower conical portion 503B may not contain no cone. More specifically, a lower cone 509 can be spaced a predetermined distance from an internal surface of the lower conical portion 503B. Therefore, the cells in the culture can be retained in the sedimentation device 500, for example, near the first lower port 553B.

[0157] Quando os cones 509B são orientados com seus ápices 542 próximos à primeira porta inferior 553B, um corpo 540 do cone inferior 509 pode ser suportado pelo difusor 570. Mais especificamen- te, tal como ilustrado de maneira geral na Figura 17, o cone inferior 509 pode se estender através do anel 574 do difusor de maneira tal que o corpo 540 do cone contata o anel do difusor. O cone inferior po- de ser opcionalmente unido ou soldado ao anel do difusor. Desta ma- neira, o difusor 570 é operável para posicionar o cone inferior 509 a uma distância predeterminada da superfície interna da porção cônica inferior 503B.[0157] When the cones 509B are oriented with their apices 542 next to the first lower door 553B, a body 540 of the lower cone 509 can be supported by the diffuser 570. More specifically, as illustrated in general in Figure 17, the lower cone 509 can extend through ring 574 of the diffuser in such a way that the body 540 of the cone contacts the ring of the diffuser. The lower cone can optionally be joined or welded to the diffuser ring. In this way, diffuser 570 is operable to position the lower cone 509 at a predetermined distance from the inner surface of the lower conical portion 503B.

[0158] Com relação outra vez à Figura 17, opcionalmente um flan-[0158] With respect to Figure 17 again, optionally a flange

ge 518 pode se estender de uma extremidade grande das porções cô- nicas 503 do dispositivo de sedimentação. O flange 518 pode ter um diâmetro interno que é mais ou menos igual, mas maior, do que o dià- metro externo da porção cilíndrica 508. Em uma modalidade, quando o dispositivo de sedimentação é montado, o flange 518 se estende para fora de uma superfície externa da porção cilíndrica 508 e mais ou me- nos paralelo ao eixo longitudinal 550. O flange opcional 518 é configu- rado para a interconexão com uma porção cônica associada 503 à porção cilíndrica 508. Por exemplo, uma porção cônica 503 pode ser soldada ou então fixada à porção cilíndrica 508 próxima ao flange 518.g and 518 may extend from a large end of the conical portions 503 of the sedimentation device. The flange 518 may have an internal diameter that is more or less the same, but larger, than the outer diameter of the cylindrical portion 508. In one embodiment, when the sedimentation device is mounted, the flange 518 extends outside an outer surface of the cylindrical portion 508 and more or less parallel to the longitudinal axis 550. The optional flange 518 is configured for interconnection with a conical portion 503 associated with the cylindrical portion 508. For example, a conical portion 503 can be welded or fixed to the cylindrical portion 508 next to the flange 518.

[0159] Adicionalmente, ou alternativamente, o flange 518 pode in- cluir elementos adaptados para alinhar uma porção cônica associada 503 com a porção cilíndrica 508. Em uma modalidade exemplificadora, os elementos compreendem projeções configuradas para acoplar nos rebaixos correspondentes na porção cilíndrica.[0159] Additionally, or alternatively, flange 518 may include elements adapted to align an associated conical portion 503 with the cylindrical portion 508. In an exemplary embodiment, the elements comprise projections configured to engage the corresponding recesses in the cylindrical portion.

[0160] O flange pode ser configurado para reter uma arruela ou uma gaxeta posicionada entre a porção cônica e a porção cilíndrica. À gaxeta pode ser idêntica ou similar à gaxeta 338 ilustrada de maneira geral nas Figuras 8A e 8B.[0160] The flange can be configured to retain a washer or gasket positioned between the tapered portion and the cylindrical portion. The gasket can be identical or similar to the gasket 338 illustrated in general in Figures 8A and 8B.

[0161] Em uma modalidade, uma ou mais das porções cônicas 503 do dispositivo de sedimentação 500 não são lineares. Mais espe- cificamente, as porções cônicas 503 podem afunilar ao longo de uma passagem arqueada de um diâmetro máximo próximo à porção cilín- drica 508 a um diâmetro mínimo próximo à primeira porta 553. Mais especificamente, e com relação outra vez à Figura 17, uma seção transversal longitudinal de cada uma das porções cônicas 503 define uma linha com um formato arqueado entre a porção cilíndrica 508 e a primeira porta 553. Em uma modalidade, as porções cônicas 503 são côncavas para dentro rumo a um centro do dispositivo de sedimenta- ção 500. Em uma outra modalidade, as porções cônicas 503 podem ter um raio de curvatura constante. Opcionalmente, em uma outra mo- dalidade, uma ou mais das porções cônicas 503 podem ter dois ou mais raios de curvatura. Por exemplo, uma porção cônica 503 pode ter um primeiro raio de curvatura próximo à porção cilíndrica 508 e um segundo raio de curvatura próximo a uma primeira porta associada[0161] In one embodiment, one or more of the conical portions 503 of the sedimentation device 500 are not linear. More specifically, the conical portions 503 can taper along an arched passage of maximum diameter close to the cylindrical portion 508 to a minimum diameter close to the first door 553. More specifically, and with respect to Figure 17 again, a longitudinal cross section of each of the conical portions 503 defines a line with an arched shape between the cylindrical portion 508 and the first port 553. In one embodiment, the conical portions 503 are concave inwardly towards a center of the sedimentation device tion 500. In another embodiment, conical portions 503 may have a constant radius of curvature. Optionally, in another mode, one or more of the 503 conical portions may have two or more radii of curvature. For example, a conical portion 503 may have a first radius of curvature close to cylindrical portion 508 and a second radius of curvature close to a first associated port.

553. Os pontos centrais do primeiro e segundo raios de curvatura são posicionados dentro de um interior do dispositivo de sedimentação553. The central points of the first and second radii of curvature are positioned within an interior of the sedimentation device

500. Opcionalmente, a inclinação de uma porção cônica 508 pode va- riar entre cerca de 5 e cerca de 85 graus em relação ao eixo longitudi- nal 550. Em uma modalidade, uma porção cônica 503 pode incluir uma porção convexa próxima à primeira porta 553. A porção convexa tem um raio de curvatura com um ponto central que fica fora do dispositivo de sedimentação 500.500. Optionally, the inclination of a conical portion 508 can vary between about 5 and about 85 degrees in relation to the longitudinal axis 550. In one embodiment, a conical portion 503 can include a convex portion near the first port 553. The convex portion has a radius of curvature with a central point that is outside the sedimentation device 500.

[0162] Com relação agora às Figuras 19A e 19B, os cones 509 incluem geralmente um corpo 540 que tem um ápice 542 com uma abertura pequena 544 e uma base com uma abertura grande 546. Op- cionalmente, cada um dos cones é formado separadamente. Em mo- dalidades exemplificadoras, os cones são substancialmente do mesmo tamanho e formato.[0162] With reference now to Figures 19A and 19B, cones 509 generally include a body 540 that has an apex 542 with a small opening 544 and a base with a large opening 546. Optionally, each of the cones is formed separately . In exemplary modes, the cones are substantially the same size and shape.

[0163] Em algumas modalidades, o corpo 540 pode não ser linear entre as aberturas pequena e grande 544, 546. Tal como ilustrado de maneira geral na Figura 17, uma seção transversal longitudinal do cor- po 540 irá formar uma linha com um formato arqueado. O formato ar- queado de cada cone 509 pode ser mais o menos o mesmo que aque- le de uma ou mais das porções cônicas 503 do dispositivo de sedi- mentação 500.[0163] In some embodiments, the body 540 may not be linear between the small and large openings 544, 546. As shown in general in Figure 17, a longitudinal cross section of the body 540 will form a line with a shape arched. The arched shape of each cone 509 can be more or less the same as that of one or more of the conical portions 503 of the sedimentation device 500.

[0164] Em algumas modalidades, o corpo 540 é côncavo para dentro rumo ao eixo longitudinal 550. Desse modo, uma linha reta de- senhada de um ponto na abertura grande 546 a um ponto na abertura pequena 544 fica dentro de um interior do corpo.[0164] In some embodiments, the body 540 is concave inward towards the longitudinal axis 550. In this way, a straight line drawn from a point in the large opening 546 to a point in the small opening 544 is inside an interior of the body .

[0165] Opcionalmente, o corpo 540 tem um raio de curvatura cons- tante. Alternativamente, o corpo pode ter dois ou mais raios de curva- tura. Desse modo, o corpo pode ter um primeiro raio de curvatura pró- ximo à abertura pequena 544 e um segundo raio de curvatura próximo à abertura grande 546. Os pontos centrais do primeiro e segundo raios de curvatura são posicionados dentro de um interior do cone 509. Des- ta maneira, uma porção do corpo 540 próxima à abertura pequena 544 pode ter uma inclinação que é diferente de uma inclinação do corpo próxima à abertura grande. Por exemplo, próximo à abertura pequena 544, o corpo pode ser alinhado a um ângulo de pelo menos cerca de 40 graus em relação ao eixo longitudinal 550. Por outro lado, perto da abertura grande 546, o corpo pode ficar mais perto da vertical (ou mais perto do eixo longitudinal). Mais especificamente, o corpo pode ser in- clinado a um ângulo menor do que cerca de 45 graus em relação ao eixo longitudinal em um ponto próximo à abertura grande 546. Opcio- nalmente, a inclinação do corpo 540 pode variar entre cerca de 5 e cerca de 85 graus em relação ao eixo longitudinal.[0165] Optionally, the body 540 has a constant radius of curvature. Alternatively, the body may have two or more radii of curvature. In this way, the body may have a first radius of curvature close to the small opening 544 and a second radius of curvature close to the large opening 546. The central points of the first and second radii of curvature are positioned within an interior of cone 509 In this way, a portion of the body 540 near the small opening 544 may have an inclination that is different from an inclination of the body near the large opening. For example, near the small opening 544, the body can be aligned at an angle of at least about 40 degrees to the longitudinal axis 550. On the other hand, near the large opening 546, the body can be closer to the vertical ( or closer to the longitudinal axis). More specifically, the body can be tilted at an angle of less than about 45 degrees from the longitudinal axis at a point close to the large opening 546. Optionally, the inclination of the body 540 can vary between about 5 and about 85 degrees from the longitudinal axis.

[0166] Tal como mostrado nas Figuras 19A e 19B, cada cone 509 pode incluir as projeções 513 configuradas para contatar um cone ad- jacente para prender substancialmente cada cone sucessivo 509 em uma pilha de cones a um mesmo espaçamento. Em uma modalidade, as projeções 513 se estendem para fora de uma superfície externa do corpo 540. As projeções 513 são configuradas para contatar uma su- perfície interna de um corpo 540 de um cone adjacente. Alternativa- mente, as projeções 513 podem se estender de uma superfície inter- nar do corpo 340. Em algumas modalidades, as projeções 513 são ge- ralmente orientadas paralelas ao eixo longitudinal 550.[0166] As shown in Figures 19A and 19B, each cone 509 can include projections 513 configured to contact an adjacent cone to substantially secure each successive cone 509 in a stack of cones at the same spacing. In one embodiment, the projections 513 extend outward from an external surface of the body 540. The projections 513 are configured to contact an internal surface of a body 540 of an adjacent cone. Alternatively, the projections 513 can extend from an internal surface of the body 340. In some embodiments, the projections 513 are generally oriented parallel to the longitudinal axis 550.

[0167] As projeções 513 podem ser dimensionadas para obter qualquer espaçamento desejado entre os cones adjacentes. Opcio- nalmente, as projeções 513 são configuradas para separar os cones adjacentes por uma distância entre cerca de 1 mm e cerca de 2,5 cm. Em modalidades exemplificadoras, cada cone 509 inclui pelo menos três projeções 513.[0167] Projections 513 can be dimensioned to obtain any desired spacing between adjacent cones. Optionally, the 513 projections are configured to separate the adjacent cones by a distance between about 1 mm and about 2.5 cm. In exemplary embodiments, each cone 509 includes at least three projections 513.

[0168] As projeções 513 podem ser opcionalmente configuradas para fixar um primeiro cone em relação a um segundo cone. Mais es- pecificamente, a projeção 513 pode incluir um flange 532 e um sulco[0168] Projections 513 can be optionally configured to fix a first cone in relation to a second cone. More specifically, the 513 projection can include a 532 flange and a groove

536. O sulco 536 de um primeiro cone pode receber um flange 532 de um segundo cone adjacente tal como ilustrado de maneira geral na Figura 19A.536. The groove 536 of a first cone can receive a flange 532 of an adjacent second cone as generally illustrated in Figure 19A.

[0169] Com relação agora à Figura 18, o dispositivo de sedimenta- ção 500 pode incluir opcionalmente uma segunda pilha de cones 509A. Os cones 509A da segunda pilha de cones podem ser os mes- mos que os cones 509B. Alternativamente, os cones 509A podem ser de um tamanho ou formato diferente do que os cones 509B. Em uma modalidade, cada um dos cones 509A da segunda pilha de cones po- de ser de um tamanho diferente. Por exemplo, o mais superior dos co- nes 509A pode ter um diâmetro que é maior do que o mais inferior dos cones. Similarmente, o mais inferior dos cones 509A pode ter um dià- metro que é menor do que os outros cones da segunda pilha de co- nes.[0169] With reference now to Figure 18, the settling device 500 may optionally include a second stack of cones 509A. The 509A cones in the second cone stack may be the same as the 509B cones. Alternatively, cones 509A may be of a different size or shape than cones 509B. In one embodiment, each of the 509A cones in the second cone stack may be of a different size. For example, the uppermost of the 509A connectors may have a diameter that is larger than the lowermost of the cones. Similarly, the lowest of the 509A cones may have a diameter that is smaller than the other cones in the second pile of cones.

[0170] Opcionalmente, um ou mais espaçadores (não ilustrado) podem se projetar para dentro de uma superfície interna do dispositivo de sedimentação 500. Os espaçadores são configurados para impedir que a pilha de cones 509 que residem dentro do dispositivo de sedi- mentação 500 seja apoiada de encontro à superfície interna das por- ções cônicas 503 ou da porção cilíndrica 508. Opcionalmente, os es- paçadores podem ficar mais ou menos paralelos ao eixo longitudinal 550 do dispositivo de sedimentação 300. Os espaçadores podem ter uma seção transversal substancialmente fina para impedir ou minimi- zar a interferência no movimento ou fluxo de partículas líquidas e sus-[0170] Optionally, one or more spacers (not shown) can project into an inner surface of the sedimentation device 500. The spacers are configured to prevent the stack of cones 509 residing within the sedimentation device 500 be supported against the inner surface of the conical portions 503 or the cylindrical portion 508. Optionally, the spacers can be more or less parallel to the longitudinal axis 550 of the sedimentation device 300. The spacers can have a substantially thin cross section to prevent or minimize interference with the movement or flow of liquid particles and sustain

pensas dentro do dispositivo de sedimentação 500. Embora não seja ilustrado nas Figuras 16 a 18, os espaçadores podem ser idênticos ou similares aos espaçadores 315 ilustrados nas Figuras 5A, 5Be7e descritos no presente documento.dressings within the sedimentation device 500. Although not shown in Figures 16 to 18, the spacers may be identical or similar to the spacers 315 shown in Figures 5A, 5Be7e described herein.

[0171] Os elementos do dispositivo de sedimentação 500, tais co- mo as porções cônicas 503, a porção cilíndrica 508 e os cones 509, podem ser fabricados de um plástico descartável de um só uso. Alter- nativamente, uma ou mais dentre as porções cônicas 503, a porção cilíndrica 508 e os cones 509 podem ser manufaturados a partir de um metal, tal como uma liga de aço inoxidável, ou vidro. As superfícies de cones 509, e as superfícies internas das porções cônicas 503 e da porção cilíndrica 508 podem ser total ou parcialmente revestidas com um ou mais dentre um plástico não pegajoso, um Teflon, um silicone e materiais similares conhecidos dos elementos versados no estado da técnica. Adicionalmente, ou alternativamente, as superfícies (especi- almente quando formadas de aço inoxidável) podem ser eletropolidas para obter uma superfície lisa. Estes dispositivos de sedimentação po- dem ser facilmente ser dimensionados a qualquer tamanho desejado.[0171] The elements of the sedimentation device 500, such as the conical portions 503, the cylindrical portion 508 and the cones 509, can be manufactured from a single-use disposable plastic. Alternatively, one or more of the conical portions 503, the cylindrical portion 508 and the cones 509 can be manufactured from a metal, such as a stainless steel alloy, or glass. The cone surfaces 509, and the internal surfaces of the conical portions 503 and the cylindrical portion 508 may be totally or partially coated with one or more of a non-sticky plastic, a Teflon, a silicone and similar materials known to the elements known in the state of technical. In addition, or alternatively, the surfaces (especially when formed of stainless steel) can be electropolished to obtain a smooth surface. These sedimentation devices can easily be scaled to any size desired.

[0172] Em uma modalidade, as porções cônicas são unidas de maneira fixa à porção cilíndrica, por exemplo, por uma solda (tal como uma solda sônica ou uma solda a quente), um adesivo, ou uma cola. Opcionalmente, um ou mais dos cones podem ser unidos a uma su- perfície interna do dispositivo de sedimentação. Por exemplo, em uma modalidade, uma porção de um cone mais superior 509 na pilha de cones pode contatar, e ser fixada, a uma superfície interna da porção cônica superior 503A tal como ilustrado de maneira geral na Figura 17. Em uma modalidade, os cones podem ser unidos uns aos outros para formar a pilha de cones.[0172] In one embodiment, the conical portions are fixedly attached to the cylindrical portion, for example, by a weld (such as a sonic weld or a hot weld), an adhesive, or a glue. Optionally, one or more of the cones can be attached to an internal surface of the sedimentation device. For example, in one embodiment, a portion of the uppermost cone 509 in the cone stack may contact, and be attached to, an inner surface of the upper conical portion 503A as generally illustrated in Figure 17. In one embodiment, the cones can be joined together to form the pile of cones.

[0173] O dispositivo de sedimentação 500 pode incluir opcional- mente uma camisa de fluido (não ilustrado). A camisa de fluido pode ser associada com uma ou mais das porções cônicas 503 e a porção cilíndrica 508. A água ou outros líquidos podem ser dirigidos à camisa de fluido através de uma ou mais portas para manter o dispositivo de sedimentação 500 e seu conteúdo, incluindo o fluido, dentro de uma faixa de temperatura desejada.[0173] The sedimentation device 500 may optionally include a fluid jacket (not shown). The fluid jacket can be associated with one or more of the conical portions 503 and the cylindrical portion 508. Water or other liquids can be directed to the fluid jacket through one or more ports to maintain the sedimentation device 500 and its contents, including the fluid, within a desired temperature range.

[0174] Durante a operação do dispositivo de sedimentação 500 das modalidades mostradas nas Figuras 16 a 18, o meio de cultura de células livre de soro ou livre de proteína animal pode ser bombeado no dispositivo de sedimentação 300 através de uma ou mais dentre a primeira e a segundas portas 553B, 554B da porção cônica inferior 503B. O meio de cultura de células pode ser bombeado contínua ou periodicamente no dispositivo de sedimentação 500. Especificamente, o dispositivo de sedimentação 500 pode operar em uma operação no modo descontínuo ou contínuo.[0174] During the operation of the sedimentation device 500 of the modalities shown in Figures 16 to 18, the cell culture medium free of serum or free of animal protein can be pumped in the sedimentation device 300 through one or more among the first and second ports 553B, 554B of the lower conical portion 503B. The cell culture medium can be pumped continuously or periodically into the sedimentation device 500. Specifically, the sedimentation device 500 can operate in a batch or continuous operation.

[0175] Uma mistura controlada de O2, CO? e No também pode ser bombeada no dispositivo de sedimentação 500 para controlar o pl e o OD do sobrenadante de cultura dentro do dispositivo de sedimentação[0175] A controlled mixture of O2, CO? and No can also be pumped into the sedimentation device 500 to control the pl and OD of the culture supernatant within the sedimentation device

500. Opcionalmente, uma ou mais dentre as segunda portas 554A, 554B e a porção cônica inferior 503B, e a primeira porta 553B, podem ser usadas para amostrar o conteúdo do biorreator, por exemplo, veri- ficar a viabilidade das células, e a medição contínua do pH do líquido e do OD para as entradas em um controlador de fluxo de massa de múl- tiplos gases controlado por computador.500. Optionally, one or more of the second ports 554A, 554B and the lower conical portion 503B, and the first port 553B, can be used to sample the contents of the bioreactor, for example, to check cell viability, and to continuous measurement of liquid pH and DO for inputs to a computer controlled multiple gas mass flow controller.

[0176] No final na expansão das células in vitro, as células sedi- mentadas concentradas que são coletadas no fundo do dispositivo de sedimentação 500 dentro da porção cônica inferior 503B podem ser colhidas da primeira porta 553B do dispositivo de sedimentação 500. O fluido de cultura clarificado contendo quaisquer produtos residuais metabólicos, tais como amônia e lactato, ou gases, junto com quais- quer células mortas menores e resíduos de células ainda não sedi-[0176] At the end of the in vitro cell expansion, the concentrated sedimented cells that are collected at the bottom of the sedimentation device 500 within the lower conical portion 503B can be harvested from the first port 553B of the sedimentation device 500. clarified culture containing any metabolic waste products, such as ammonia and lactate, or gases, along with any minor dead cells and cell residues not yet sedimented

mentados, pode ser removido através da primeira porta 553A da por- ção cônica superior 503A.can be removed via the first port 553A of the upper conical portion 503A.

[0177] Opcionalmente, o dispositivo de sedimentação 500 pode ser usado como uma combinação de biorreator/classificador de células autônoma. Os meios de crescimento podem ser adicionados ao dispo- sitivo de sedimentação de células através de uma ou mais dentre a primeira e a segunda portas 553, 554. Por conseguinte, o dispositivo de sedimentação 500 pode ser usado sem uma conexão a um biorrea- tor de perfusão.[0177] Optionally, the sedimentation device 500 can be used as a combination of autonomous cell bioreactor / classifier. The growth media can be added to the cell sedimentation device via one or more of the first and second ports 553, 554. Therefore, the sedimentation device 500 can be used without a connection to a bioreactor. infusion.

[0178] Em uma modalidade, sensores podem ser posicionados dentro do dispositivo de sedimentação 500. Opcionalmente, os senso- res podem ser arranjados em uma superfície interna de uma ou mais dentre as porções cônicas de 503 e da porção cilíndrica 508. Em mo- dalidades exemplificadoras, pelo menos uma porção do dispositivo de sedimentação 500 pode compreender um plástico. Em modalidades exemplificadoras, o invólucro inteiro pode ser composto de plástico. Em modalidades exemplificadoras, o plástico é transparente ou pelo menos translúcido. Opcionalmente, pelo menos uma porção do dispo- sitivo de sedimentação 500 é transparente ou translúcida. Por exem- plo, um material transparente ou translúcido pode ser interconectado a uma abertura no dispositivo de sedimentação 500, similar a uma jane- la. A porção transparente pode compreender um vidro, um plástico, ou qualquer outro material apropriado. A porção transparente pode ser formada de um material que é transparente à luz de uma faixa ou fai- xas predeterminadas de comprimentos de onda.[0178] In one embodiment, sensors can be positioned inside the sedimentation device 500. Optionally, the sensors can be arranged on an internal surface of one or more of the 503 conical portions and the 508 cylindrical portion. For exemplary purposes, at least a portion of the settling device 500 may comprise a plastic. In exemplary embodiments, the entire casing may be composed of plastic. In exemplifying modalities, plastic is transparent or at least translucent. Optionally, at least a portion of the settling device 500 is transparent or translucent. For example, a transparent or translucent material can be interconnected to an opening in the sedimentation device 500, similar to a window. The transparent portion may comprise glass, plastic, or any other suitable material. The transparent portion may be formed of a material that is transparent in light of a predetermined band or bands of wavelengths.

[0179] Quando presentes, os sensores são posicionados para en- trar em contato com os meios dentro do dispositivo de sedimentação[0179] When present, the sensors are positioned to contact the media inside the sedimentation device

500. Os sensores podem ser operáveis para monitorar um ou mais dentre o pH, o OD, a glicose, a temperatura e o CO,» (incluindo o CO? dissolvido ou parcial) no dispositivo de sedimentação 500.500. The sensors can be operable to monitor one or more of the pH, OD, glucose, temperature and CO, »(including dissolved or partial CO?) In the 500 sedimentation device.

[0180] Opcionalmente, um ou mais dos sensores podem compre- ender uma sonda fluorescente operável para emitir a luz que varia com base em uma condição detectada pela sonda fluorescente. As sondas fluorescentes podem ser arranjadas em uma variedade de posições diferentes dentro do dispositivo de sedimentação 500. Mais especifi- camente, as sondas fluorescentes podem ser arranjadas para medir condições diferentes, ou as mudanças de condições, em áreas dife- rentes dentro do dispositivo de sedimentação de células. Opcional- mente, pelo menos uma sonda fluorescente é afixada a uma superfície interna da porção cônica inferior 503B do dispositivo de sedimentação.[0180] Optionally, one or more of the sensors may comprise a fluorescent probe operable to emit light that varies based on a condition detected by the fluorescent probe. Fluorescent probes can be arranged in a variety of different positions within the sedimentation device 500. More specifically, fluorescent probes can be arranged to measure different conditions, or changes in conditions, in different areas within the sedimentation device. sedimentation of cells. Optionally, at least one fluorescent probe is affixed to an internal surface of the lower conical portion 503B of the sedimentation device.

[0181] A luz emitida pela sonda fluorescente passa através da su- perfície do dispositivo de sedimentação (ou uma porção transparente do dispositivo de sedimentação) e pode ser coletada por um leitor ou um medidor. Tal como descrito no presente documento, o medidor é operável para relatar ou indicar os níveis de pelo menos um dentre o PH, o OD, a glicose, a temperatura e o CO, detectados pelas sondas fluorescentes dentro do dispositivo de sedimentação 500. Opcional- mente, a luz emitida por uma sonda fluorescente pode ser coletada por um cabo de fibra opcional e ser transmitida ao medidor.[0181] The light emitted by the fluorescent probe passes through the surface of the sedimentation device (or a transparent portion of the sedimentation device) and can be collected by a reader or a meter. As described in this document, the meter is operable to report or indicate the levels of at least one of the PH, OD, glucose, temperature and CO, detected by the fluorescent probes inside the sedimentation device 500. Optionally- In addition, the light emitted by a fluorescent probe can be collected by an optional fiber cable and transmitted to the meter.

[0182] Com relação agora às Figuras 22 e 23, um outro dispositivo de sedimentação 600 da presente invenção é ilustrado de maneira ge- ral. O dispositivo de sedimentação 600 é similar ao dispositivo de se- dimentação 500 e inclui muitas das mesmas características. Por exemplo, o dispositivo de sedimentação 600 inclui geralmente uma porção cônica superior 503A, uma porção cilíndrica 508 e uma porção cônica inferior 503B que definem um interior geralmente oco. Um difu- sor 570 pode ser posicionado dentro do interior oco em comunicação fluida com uma segunda porta inferior 553B.[0182] With reference now to Figures 22 and 23, another sedimentation device 600 of the present invention is generally illustrated. The settling device 600 is similar to the settling device 500 and includes many of the same characteristics. For example, the settling device 600 generally includes an upper conical portion 503A, a cylindrical portion 508 and a lower conical portion 503B that define a generally hollow interior. A diffuser 570 can be positioned inside the hollow interior in fluid communication with a second lower door 553B.

[0183] Uma pilha de cones 509A pode ser posicionada dentro do dispositivo de sedimentação 600. De modo marcante, os cones 509A são orientados com seu ápice 542 próximo à porção cônica superior 503A e uma primeira porta superior 553A.[0183] A stack of cones 509A can be positioned inside the sedimentation device 600. In a striking manner, cones 509A are oriented with their apex 542 close to the upper conical portion 503A and a first upper port 553A.

[0184] Os cones 509A podem ser fixados a uma superfície interna da porção cônica superior 503A. Mais especificamente, em uma moda- lidade, os cones incluem as projeções 513 tal como descrito no pre- sente documento. As projeções 513 de um cone superior 509A podem ser fixadas ou soldadas a uma superfície interna da porção cônica su- perior 503A tal como ilustrado de maneira geral na Figura 23.[0184] Cones 509A can be attached to an internal surface of the upper conical portion 503A. More specifically, in a fashion, cones include projections 513 as described in this document. The projections 513 of an upper cone 509A can be fixed or welded to an internal surface of the upper conical portion 503A as illustrated in general in Figure 23.

[0185] Opcionalmente, uma segunda pilha de cones (não ilustra- do) pode ser posicionada dentro do dispositivo de sedimentação 600. Os cones da segunda pilha de cones podem ser orientados com seus ápices próximos à porção cônica inferior 503B. Em uma modalidade, os cones da segunda pilha de cones são idênticos ou similares aos cones 509A. Alternativamente, os cones da segunda pilha de cones podem ser de um tamanho ou formato diferente daquele dos cones 509A. Em uma modalidade, os segundos cones podem ter diâmetros sucessivamente crescentes similares aos cones 409 ilustrados nas Figuras 14 e 15.[0185] Optionally, a second cone stack (not shown) can be positioned inside the sedimentation device 600. The cones of the second cone stack can be oriented with their apexes close to the lower conical portion 503B. In one embodiment, the cones in the second cone stack are identical or similar to the 509A cones. Alternatively, the cones of the second cone stack may be of a different size or shape than that of the 509A cones. In one embodiment, the second cones can have successively increasing diameters similar to cones 409 illustrated in Figures 14 and 15.

[0186] Em cada uma das modalidades da presente invenção, o ângulo de inclinação das superfícies das superfícies cônicas de cones empilhados pode ficar entre cerca de 30 graus e cerca de 60 graus em relação à vertical. Em determinadas modalidades, o ângulo de inclina- ção para as superfícies das superfícies cônicas ou os cones empilha- dos é de cerca de 45 graus em relação à vertical. Em ainda uma outra modalidade, o ângulo de inclinação varia entre cerca de 15 graus e cerca de 75 graus. Tal como foi descrito acima, para a separação de partículas mais pegajosas (tipicamente células de mamíferos), o ângu- lo de inclinação fica de preferência mais perto da vertical (isto é, a cer- ca de 30 graus da vertical). Para partículas sólidas menos pegajosas (por exemplo, partículas de catalisador), o ângulo de inclinação pode ser mais afastado da vertical (de preferência, a cerca de 60 graus da vertical).[0186] In each of the embodiments of the present invention, the angle of inclination of the conical surfaces of stacked cone surfaces can be between about 30 degrees and about 60 degrees in relation to the vertical. In certain embodiments, the angle of inclination for the conical surface surfaces or the stacked cones is about 45 degrees from the vertical. In yet another embodiment, the angle of inclination varies between about 15 degrees and about 75 degrees. As described above, for the separation of stickier particles (typically mammalian cells), the angle of inclination is preferably closer to the vertical (ie, about 30 degrees from the vertical). For less sticky solid particles (e.g., catalyst particles), the angle of inclination may be further away from the vertical (preferably about 60 degrees from the vertical).

[0187] O material de construção de qualquer um dos dispositivos de sedimentação da presente invenção, incluindo o invólucro, os co- nes e/ou quaisquer componentes adicionais do dispositivo de sedi- mentação, pode ser o aço inoxidável (especialmente o aço inoxidável 316), ou materiais similares usados para aplicações na cultura de célu- las microbianas ou de mamíferos, assim como outros metais usados para aplicações em indústrias de processos químicos, tais como a se- paração e a reciclagem de catalisadores. As superfícies de aço inoxi- dável podem ser total ou parcialmente eletropolidas para prover super- fícies lisas nas quais as células ou as partículas podem deslizar depois da sedimentação da suspensão líquida. Algumas ou todas as superfí- cies do dispositivo de sedimentação da presente invenção podem ser revestidas com um plástico não pegajoso ou silicone, tal como dimetil dicloro silano. Alternativa ou adicionalmente, a construção de material de qualquer um destes dispositivos de sedimentação da presente in- venção pode ser não metais, incluindo plásticos, tais como os plásticos descartáveis de um só uso. Embora os dispositivos de sedimentação de metal da invenção possam ser construídos através de laminação de placa padrão e de soldagem de placas angulares de aço ao fundo da placa espiral, um dispositivo de sedimentação de plástico da presente invenção, ou as peças individuais do mesmo, pode ser fabricado mais facilmente continuamente como uma única peça ao usar, por exemplo, tecnologias de moldagem a injeção ou de impressão tridimensional.[0187] The construction material of any of the sedimentation devices of the present invention, including the casing, the legs and / or any additional components of the sedimentation device, may be stainless steel (especially 316 stainless steel). ), or similar materials used for applications in the cultivation of microbial or mammalian cells, as well as other metals used for applications in chemical process industries, such as catalyst separation and recycling. Stainless steel surfaces can be fully or partially electropolished to provide smooth surfaces on which cells or particles can slide after settling the liquid suspension. Some or all of the surfaces of the sedimentation device of the present invention can be coated with a non-sticky plastic or silicone, such as dimethyl dichloro silane. Alternatively or in addition, the material construction of any of these sedimentation devices of the present invention may be non-metals, including plastics, such as single-use disposable plastics. Although the metal sedimentation devices of the invention can be constructed by rolling standard plate and welding of angular steel plates to the bottom of the spiral plate, a plastic sedimentation device of the present invention, or the individual parts thereof, can be manufactured more easily continuously as a single piece when using, for example, injection molding or three-dimensional printing technologies.

[0188] Em qualquer um dos dispositivos de sedimentação da pre- sente invenção, o líquido pode ser dirigido para, ou extraído de, qual- quer uma das portas ou aberturas no dispositivo de sedimentação por uma ou mais bombas (por exemplo, uma bomba peristáltica) em co- municação líquida com a porta ou abertura. Tais bombas, ou outros meios que fazem com que o líquido flua para dentro ou fora dos dispo- sitivos de sedimentação, podem operar contínua ou intermitentemente. Se forem operados intermitentemente, durante o período quando a bomba está desligada, a sedimentação das partículas ou células ocor- re enquanto o fluido circundante ainda está quiescente. Isto permite que as partículas ou as células que já sedimentaram deslizem pelas superfícies cônicas inclinadas desimpedidas pelo fluxo ascendente de líquido. A operação intermitente tem a vantagem que pode melhorar a velocidade à qual as células deslizam, desse modo melhorando a via- bilidade das células e a produtividade. Em uma modalidade específica, uma bomba é usada para dirigir uma suspensão líquida de células de um biorreator ou um meio de fermentação aos dispositivos de sedi- mentação da presente invenção.[0188] In any of the sedimentation devices of the present invention, the liquid can be directed to, or extracted from, any of the ports or openings in the sedimentation device by one or more pumps (for example, a pump peristaltic) in liquid communication with the door or opening. Such pumps, or other means that cause the liquid to flow into or out of sedimentation devices, can operate continuously or intermittently. If they are operated intermittently, during the period when the pump is off, the sedimentation of the particles or cells occurs while the surrounding fluid is still quiescent. This allows particles or cells that have already sedimented to slide down the inclined conical surfaces unimpeded by the upward flow of liquid. Intermittent operation has the advantage that it can improve the speed at which cells slide, thereby improving cell viability and productivity. In a specific embodiment, a pump is used to direct a liquid suspension of cells from a bioreactor or a fermentation medium to the sedimentation devices of the present invention.

[0189] A espessura do material que constrói os cones colocados dentro do invólucro de qualquer um dos dispositivos de sedimentação da presente invenção é de preferência tão fina quanto necessário para manter a rigidez da forma e minimizar o peso da pilha concêntrica de cones a ser suportada dentro do invólucro. O raio e a altura destes dispositivos podem ser ampliados independentemente de tanto quanto se faz necessário para os processos em larga escala tal como pode ser calculado a partir das equações preditivas tal como provido para sedimentadores de placa inclinados (Batt et al. 1990, supra).[0189] The thickness of the material that makes up the cones placed inside the casing of any of the sedimentation devices of the present invention is preferably as thin as necessary to maintain the rigidity of the shape and minimize the weight of the concentric stack of cones to be supported inside the enclosure. The radius and height of these devices can be increased independently as much as is necessary for large-scale processes as can be calculated from predictive equations as provided for inclined plate sedimenters (Batt et al. 1990, supra) .

[0190] Um fator importante que causa a separação das partículas nos dispositivos de sedimentação da presente invenção é a sedimen- tação realçada nas superfícies inclinadas, o que foi demonstrado com sucesso por Boycott (Nature, 104:532, 1920) com células do sangue e em superfícies retangulares inclinadas tal como demonstrado com su- cesso por Batt et al. (1990, supra) com células de hibridoma produzin- do anticorpos monoclonais. Os fatores adicionais que realçam a sepa- ração das células/partículas são a força centrífuga nas célu-[0190] An important factor causing the separation of particles in the sedimentation devices of the present invention is the enhanced sedimentation on inclined surfaces, which was successfully demonstrated by Boycott (Nature, 104: 532, 1920) with blood cells and on inclined rectangular surfaces as demonstrated by Batt et al. (1990, supra) with hybridoma cells producing monoclonal antibodies. The additional factors that enhance the separation of cells / particles are the centrifugal force in the cells.

las/partículas durante o seu curso acima das regiões anulares entre os cilindros sucessivos e a sedimentação devida à gravidade nas superfí- cies de sedimentação.particles / particles during their course above the annular regions between successive cylinders and sedimentation due to gravity on the sedimentation surfaces.

[0191] Embora as placas lamelares sejam usadas para ampliar os sedimentadores de placa inclinados por cada dimensão independen- temente, isto é, o aumento do comprimento, ou da largura ou do nú- mero de placas empilhadas em cima de cada placa, a zona de sedi- mentação cônica espiral pode ser ampliada em três dimensões simul- taneamente simplesmente ao aumentar o raio horizontal desse dispo- sitivo. À medida que o raio horizontal do dispositivo aumenta, o núme- ro de superfícies verticais e cônicas pode ser proporcionalmente au- mentado ao manter uma distância constante (ou largura de canal) en- tre as espirais sucessivas. A eficiência da separação de partículas é diretamente proporcional à área horizontal projetada total das superfí- cies de sedimentação inclinadas. Com um aumento no raio do disposi- tivo, a área horizontal projetada aumenta proporcionalmente ao qua- drado do raio, o que resulta em uma faixa tridimensional na área proje- tada total (isto é, proporcional ao cubo do raio) simplesmente ao au- mentar o raio.[0191] Although lamellar plates are used to enlarge the slanted plate settlers by each dimension independently, that is, increasing the length, or the width or the number of plates stacked on top of each plate, the zone of spiral conical sedimentation can be enlarged in three dimensions simultaneously simply by increasing the horizontal radius of this device. As the horizontal radius of the device increases, the number of vertical and tapered surfaces can be proportionally increased by maintaining a constant distance (or channel width) between successive spirals. The efficiency of particle separation is directly proportional to the total horizontal projected area of the inclined sedimentation surfaces. With an increase in the radius of the device, the projected horizontal area increases proportionally to the radius square, which results in a three-dimensional strip in the total projected area (that is, proportional to the radius cube) simply to the increase. increase the radius.

[0192] O dispositivo de sedimentação 600 pode operar de uma maneira similar a outros dispositivos de sedimentação da presente in- venção. Por exemplo, o dispositivo de sedimentação 600 pode ser usado e operado tal como descrito em conjunto com os dispositivos de sedimentação 300, 400, 500. Métodos de Uso e Operação dos Processos[0192] The sedimentation device 600 can operate in a manner similar to other sedimentation devices of the present invention. For example, sedimentation device 600 can be used and operated as described in conjunction with sedimentation devices 300, 400, 500. Methods of Use and Operation of Processes

[0193] Os métodos exemplificadores do uso dos dispositivos de sedimentação da presente invenção são agora descritos. Um líquido contendo partículas (incluindo, por exemplo, líquido de cultura de célu- las, água residual ou fluido de reação contendo partícula de catalisa- dor sólidas, etc.) é introduzida em um dispositivo de sedimentação da presente invenção através de uma porta. Cerca de 50% a 99% do lí- quido de entrada (tipicamente cerca de 90%) são removidos através de uma porta no fundo do dispositivo de sedimentação, ao passo que os 1% a 50% restantes (tipicamente cerca de 10%) do líquido são re- movidos através de uma porta no topo do dispositivo. Uma bomba (tal como uma bomba peristáltica) pode ser usada para sugar o líquido pa- ra fora da porta superior, ao passo que o líquido concentrado que sai pelo fundo pode sair pela saída inferior do invólucro do ciclone devido à gravidade, sem a necessidade de uma bomba. Alternativamente, o líquido que contêm células ou partículas sedimentadas pode ser bom- beado para fora de uma porta inferior do sedimentador cônico a cerca de 50% a 99% de vazão do líquido de entrada, e o líquido clarificado remanescente (1% a 50%) pode sair através de uma porta superior. Opcionalmente, o fluido que sai pela porta pode ser bombeado para fora em uma linha de colheita.[0193] The exemplary methods of using the sedimentation devices of the present invention are now described. A liquid containing particles (including, for example, cell culture liquid, waste water or reaction fluid containing solid catalyst particles, etc.) is introduced into a sedimentation device of the present invention through a port. About 50% to 99% of the inlet liquid (typically about 90%) is removed through a door at the bottom of the sedimentation device, while the remaining 1% to 50% (typically about 10%) of the liquid are removed through a port on the top of the device. A pump (such as a peristaltic pump) can be used to suck the liquid out of the upper port, while the concentrated liquid that exits from the bottom can escape through the lower outlet of the cyclone casing due to gravity, without the need of a bomb. Alternatively, the liquid containing sedimented cells or particles can be pumped out of a lower conical sediment port at about 50% to 99% flow rate of the incoming liquid, and the remaining clarified liquid (1% to 50% ) can exit through an upper door. Optionally, the fluid coming out of the port can be pumped out on a harvest line.

[0194] A maior parte das células (ou partículas) de entrada é em- purrada de encontro às paredes conjunto do dispositivo de sedimenta- ção através de forças centrífugas na entrada, sedimenta a porção cô- nica através de um movimento suave de vórtex inicialmente, ficando mais rápido quando o líquido e as partículas seguem para baixo e sa- em através da porta inferior. As células ou as partículas que não sedi- mentaram irão se mover para cima através das pilhas de cones. À medida que o líquido se move lentamente para cima através das pilhas de cones, as partículas maiores (por exemplo, células vivas) irão se- dimentar nas superfícies dos cones e deslizar pelos cones ou então cair pelo espaçamento pequeno provido entre os cones e as paredes externas do invólucro do ciclone. Essas partículas sedimentadas caem verticalmente ao longo das paredes cilíndricas externas até alcançar a seção cônica inferior do conjunto e prosseguem deslizando pela seção cônica até a porta inferior.[0194] Most of the incoming cells (or particles) are pushed against the set walls of the sedimentation device by centrifugal forces at the entrance, sedimenting the conical portion through a gentle vortex movement initially , getting faster when the liquid and particles go down and exit through the bottom door. The cells or particles that have not sedimented will move upwards through the cone cells. As the liquid slowly moves upward through the cone cells, the larger particles (eg, living cells) will settle on the surfaces of the cones and slide through the cones or fall through the small spacing provided between the cones and the cones. outer walls of the cyclone shell. These sedimented particles fall vertically along the outer cylindrical walls until they reach the lower conical section of the assembly and continue to slide down the conical section to the lower door.

[0195] Com o aumento da vazão de entrada de líquido através da porta, é possível reduzir o tempo de residência do líquido dentro das zonas de sedimentação inclinadas de maneira tal que as partículas menores (por exemplo, células mortas e resíduos de células) não terão sedimentado no momento em que o líquido alcança o topo da zona de sedimentação e, portanto, essas partículas menores saem do disposi- tivo de sedimentação através da porta superior. Esta característica provê um método simples para remover seletivamente as partículas menores (tais como células mortas e resíduos de células) através da porta superior em uma corrente de colheita, ao passo que as partícu- las maiores (tais como células vivas e produtivas) são retornadas da porta inferior a um outro vaso (tal como um biorreator).[0195] With the increased flow of liquid entering through the door, it is possible to reduce the residence time of the liquid within the sloping sedimentation zones in such a way that the smaller particles (for example, dead cells and cell residues) do not they will have sedimented by the time the liquid reaches the top of the sedimentation zone and, therefore, these smaller particles leave the sedimentation device through the upper door. This feature provides a simple method for selectively removing smaller particles (such as dead cells and cell debris) through the upper gate in a harvesting stream, while larger particles (such as living, productive cells) are returned. from the lower door to another vessel (such as a bioreactor).

[0196] Desse modo, nestes métodos, a etapa de introdução de uma suspensão líquida nesses dispositivos de sedimentação pode in- cluir a o direcionamento de uma suspensão líquida de um saco do biorreator de plástico ao dispositivo de sedimentação de partículas.[0196] Thus, in these methods, the step of introducing a liquid suspension in these sedimentation devices may include the directing of a liquid suspension from a plastic bioreactor bag to the particle sedimentation device.

[0197] O líquido pode ser dirigido para, ou extraído fora, de quais- quer portas ou aberturas no dispositivo de sedimentação por uma ou mais bombas (por exemplo, uma bomba peristáltica) em comunicação líquida com a porta ou abertura. Tais bombas, ou outros meios que fazem com que o líquido flua para dentro ou fora dos dispositivos de sedimentação, podem operar contínua ou intermitentemente. Se forem operados intermitentemente, durante o período em que a bomba está desligada, a sedimentação das partículas ou células ocorre quando o fluido circundante ainda está quiescente. Isto permite que as partículas ou células que já sedimentaram deslizem pelas superfícies cônicas inclinadas desimpedidas pelo fluxo ascendente de líquido. A operação intermitente tem a vantagem que pode melhorar a velocidade em que as células deslizam para baixo, desse modo melhorando a viabilidade das células e a produtividade. Em uma modalidade específica, uma bomba é usada para dirigir uma suspensão líquida das células de um biorreator ou meio de fermentação aos dispositivos de sedimentação da presente invenção.[0197] The liquid can be directed to, or extracted from, any ports or openings in the sedimentation device by one or more pumps (for example, a peristaltic pump) in liquid communication with the door or opening. Such pumps, or other means that cause the liquid to flow into or out of the sedimentation devices, can operate continuously or intermittently. If they are operated intermittently, during the period when the pump is switched off, sedimentation of the particles or cells occurs when the surrounding fluid is still quiescent. This allows particles or cells that have already sedimented to slide over the inclined conical surfaces unimpeded by the upward flow of liquid. Intermittent operation has the advantage that it can improve the speed at which cells slide down, thereby improving cell viability and productivity. In a specific embodiment, a pump is used to direct a liquid suspension of the cells of a bioreactor or fermentation medium to the sedimentation devices of the present invention.

[0198] Um parâmetro que pode ser ajustado nestes métodos de uso dos dispositivos de sedimentação da presente invenção é a vazão de líquido para dentro e fora dos dispositivos de sedimentação. A va- zão de líquido irá depender totalmente da aplicação particular do dis- positivo, e a taxa pode ser variada a fim de proteger as partículas que estão sendo sedimentadas e separadas do líquido clarificado. Especi- ficamente, a vazão pode ter que ser ajustada para proteger a viabilida- de das células vivas que podem ser separadas nos dispositivos de se- dimentação da presente invenção e ser retornadas a uma cultura de células, mas a vazão também deve ser ajustada para impedir a acu- mulação substancial das células ou das partículas nos dispositivos de sedimentação ou a obturação dos condutos que transferem o líquido para dentro e fora dos dispositivos de sedimentação.[0198] A parameter that can be adjusted in these methods of using the sedimentation devices of the present invention is the flow of liquid into and out of the sedimentation devices. The liquid flow rate will depend entirely on the particular application of the device, and the rate can be varied in order to protect the particles being sedimented and separated from the clarified liquid. Specifically, the flow may have to be adjusted to protect the viability of the living cells that can be separated in the seed devices of the present invention and returned to a cell culture, but the flow must also be adjusted to prevent the substantial accumulation of cells or particles in the sedimentation devices or the filling of the ducts that transfer the liquid into and out of the sedimentation devices.

[0199] Nestes métodos, o líquido clarificado coletado do dispositi- vo de sedimentação pode incluir pelo menos um dentre moléculas bio- lógicas, compostos orgânicos ou inorgânicos, reagentes químicos e produtos de reações químicas. O líquido clarificado coletado do dispo- sitivo de sedimentação pode incluir pelo menos um dentre hidrocarbo- netos, polipeptídeos, proteínas, álcoois, ácidos graxos, hormônios, carboidratos, anticorpos, isoprenoides, biodiesel e cerveja. Nos exem- plos destes métodos, o líquido clarificado coletado do dispositivo de sedimentação inclui pelo menos um dentre a insulina ou seus análo- gos, anticorpos monoclonais, fatores do crescimento, vacinas de su- bunidades, vírus, partículas do tipo vírus, fatores estimuladores de co- lônias e a eritropoietina (EPO).[0199] In these methods, the clarified liquid collected from the sedimentation device can include at least one among biological molecules, organic or inorganic compounds, chemical reagents and chemical reaction products. The clarified liquid collected from the sedimentation device can include at least one among hydrocarbons, polypeptides, proteins, alcohols, fatty acids, hormones, carbohydrates, antibodies, isoprenoids, biodiesel and beer. In the examples of these methods, the clarified liquid collected from the sedimentation device includes at least one of the insulin or its analogs, monoclonal antibodies, growth factors, subunit vaccines, viruses, virus-like particles, stimulating factors colonies and erythropoietin (EPO).

[0200] Cada publicação ou patente citada no presente documento é incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade. Os dispositivos de sedimentação da presente invenção que estão agora sendo descritos de modo geral serão compreendidos mais prontamente mediante referência aos exemplos a seguir, os quais são incluídos meramente para finalidades de ilustração de determinados aspectos das modalidades da presente invenção. Os exemplos não se prestam a limitar a invenção, tal como um elemento versado no estado da técnica deve reconhecer a partir os ensinamentos acima e dos exemplos a seguir que outras técnicas e métodos podem satisfazer as reivindicações e podem ser empregados sem desviar do âmbito da presente invenção.[0200] Each publication or patent cited in this document is incorporated into this document for reference in its entirety. The sedimentation devices of the present invention that are now being generally described will be more readily understood by reference to the following examples, which are included merely for purposes of illustrating certain aspects of the modalities of the present invention. The examples are not intended to limit the invention, just as an element skilled in the art must recognize from the above teachings and the examples below that other techniques and methods can satisfy the claims and can be employed without departing from the scope of the present invention.

EXEMPLOS Exemplo 1 Levedura ou outras células microbianas que secretam produtos de proteínasEXAMPLES Example 1 Yeast or other microbial cells that secrete protein products

[0201] Células microbianas recombinantes, tais como de leveduras ou fungos (Pichia pastoris, Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces lactis, Aspergillus niger, etc.) ou células de bactérias (Escherichia coli, Bacillus subtilis, etc.), que foram projetadas para secretar proteínas heterólogas (por exemplo, insulina ou brazeína) ou secretar natural- mente enzimas (por exemplo A. niger, B. subtilis, etc.) podem ser culti- vadas em biorreatores unidos aos dispositivos de sedimentação com- pactos da presente invenção, para reciclar célula vivas e produtivas de volta ao biorreator, o que irá acarretar desse modo densidades eleva- das de células e produtividades elevadas. Os meios nutrientes frescos são fornecidos continuamente às células vivas e produtivas dentro dos biorreatores de alta densidade de células e as proteínas ou enzimas secretadas são colhidas continuamente na saída clarificada da porta superior (ou saídas do lado de cima 353A, 354A, 553A, 554A), ao pas- so que as células vivas e produtivas concentradas são retornadas de volta ao biorreator. Uma vez que as células mortas e uma fração pe-[0201] Recombinant microbial cells, such as from yeast or fungi (Pichia pastoris, Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces lactis, Aspergillus niger, etc.) or bacteria cells (Escherichia coli, Bacillus subtilis, etc.), which were designed to secrete proteins heterologous (for example, insulin or brazein) or naturally secrete enzymes (for example A. niger, B. subtilis, etc.) can be grown in bioreactors coupled with the compact sedimentation devices of the present invention, to recycle live and productive cells back to the bioreactor, which will thus result in high cell densities and high productivity. Fresh nutrient media are continuously supplied to living, productive cells within the high cell density bioreactors and secreted proteins or enzymes are collected continuously at the clarified outlet of the upper port (or exits from the top side 353A, 354A, 553A, 554A) , while the concentrated living and productive cells are returned back to the bioreactor. Since dead cells and a small fraction

quena de célula vivas são removidas continuamente do biorreator através da saída de colheita, o crescimento das células e a produção das proteínas podem ser mantidos indefinidamente, sem nenhuma ne- cessidade real de terminar a operação do biorreator. Nas operações que usam células de levedura Pichia com os dispositivos de sedimen- tação cônicos da presente invenção, o biorreator de perfusão é opera- do por mais de um mês. Uma vez que as células microbianas crescem na cultura em suspensão e o dispositivo de retenção de células pode ser dimensionado até qualquer tamanho desejado, um sedimentador da presente invenção pode ser unido aos biorreatores de suspensão de tamanhos que variam da escala de laboratório (< 1 litro) à escala industrial (> 50.000 litros) ou qualquer tamanho entre os mesmos para obter culturas de perfusão de elevada densidade de célula.a few live cells are continuously removed from the bioreactor through the harvest outlet, cell growth and protein production can be maintained indefinitely, with no real need to complete the operation of the bioreactor. In operations using Pichia yeast cells with the conical sedimentation devices of the present invention, the perfusion bioreactor is operated for more than one month. Since the microbial cells grow in the suspension culture and the cell retention device can be sized to any desired size, a sedimenter of the present invention can be attached to the suspension bioreactors of sizes ranging from the laboratory scale (<1 liter ) on an industrial scale (> 50,000 liters) or any size between them to obtain high cell density perfusion cultures.

[0202] Em um exemplo específico, é descrita uma cultura do bior- reator de perfusão de células da levedura Pichia pastoris. As células de levedura Pichia pastoris foram cultivadas em um biorreator de 5 li- tros controlado por computador, no modo de batelada para crescer as células a partir do inoculum para as primeiras 50 horas, a seguir no modo de batelada alimentada para encher lentamente o sedimentador de células de 12 litros para as 100 horas seguintes, e então no modo de perfusão contínua com um sedimentador de células compacto da presente invenção para remover as células mortas menores e reciclar as células vivas maiores de volta ao biorreator. Um diagrama esque- mático típico da ligação de um sedimentador de células/partículas compacto da presente invenção para qualquer biorreator modular é mostrado na Figura 24.[0202] In a specific example, a culture of the cell perfusion bioreactor of the yeast Pichia pastoris is described. Pichia pastoris yeast cells were grown in a 5-liter computer-controlled bioreactor in batch mode to grow cells from the inoculum for the first 50 hours, then in fed batch mode to slowly fill the pelletizer of 12-liter cells for the next 100 hours, and then in continuous perfusion mode with a compact cell pelletizer of the present invention to remove the smaller dead cells and recycle the larger living cells back to the bioreactor. A typical schematic diagram of the connection of a compact cell / particle sedimenter of the present invention to any modular bioreactor is shown in Figure 24.

[0203] Com relação à Figura 24, as células de levedura Pichia pastoris foram cultivadas em um biorreator de perfusão 218. Os meios de crescimento foram adicionados ao biorreator 218 provenientes do reservatório de meios 200 através de uma primeira bomba 202 inter-[0203] With respect to Figure 24, the yeast cells Pichia pastoris were grown in a perfusion bioreactor 218. The growth media was added to bioreactor 218 from the media reservoir 200 via a first 202 inter-pump.

conectada à linha de entrada 201. O teor de oxigênio dissolvido e o pH foram monitorados continuamente no biorreator 218 pelo monitor de oxigênio dissolvido 206 e pelo monitor do pH 204. A cultura de células de levedura do biorreator 218 foi passada a um sedimentador de célu- las compacto de 12 litros 208 da presente invenção através de uma segunda bomba 214 interconectada à linha 212.O efluente do sedi- mentador de células compacto 208, que continha células mortas me- nores, foi evacuado pela linha de efluentes 210. As células vivas maio- res foram recicladas do sedimentador de células 208 de volta ao bior- reator 218 através da terceira bomba 216 e da linha de retorno 217. Os níveis dos meios e de cultura de células no biorreator 218 foram controlados ao remover o excesso da cultura de células através da quarta bomba 220 e da linha da remoção 222 para ser capturado ou descartado.connected to inlet line 201. The dissolved oxygen content and pH were monitored continuously in the bioreactor 218 by the dissolved oxygen monitor 206 and by the pH monitor 204. The yeast cell culture of the bioreactor 218 was passed to a cell sedimentator. - the 12 liter compact 208 of the present invention through a second pump 214 interconnected to line 212. The effluent from the compact cell sedimentator 208, which contained smaller dead cells, was evacuated by the effluent line 210. The cells Larger live samples were recycled from cell pelletizer 208 back to bioreactor 218 via third pump 216 and return line 217. Media and cell culture levels in bioreactor 218 were controlled by removing excess culture of cells through the fourth pump 220 and the removal line 222 to be captured or discarded.

[0204] Os resultados obtidos com este biorreator de perfusão con- figurado com um sedimentador de células compacto da presente in- venção são mostrados na Figura 25. Os círculos mostram a densidade óptica de amostras do biorreator, medida a 600 nm, formada durante o período inicial de cultura de batelada e de batelada alimentada de cer- ca de 150 horas, seguida pela operação de perfusão contínua de até[0204] The results obtained with this perfusion bioreactor configured with a compact cell sedimentator of the present invention are shown in Figure 25. The circles show the optical density of samples from the bioreactor, measured at 600 nm, formed during the initial batch culture and batch culture fed about 150 hours, followed by continuous perfusion operation of up to

1.600 horas ou mais do que 2 meses. A taxa de efluente ou de colheita do sedimentador é ajustada ao manipular o ajuste da bomba de entra- da do sedimentador e/ou o ajuste da bomba de reciclagem do sedi- mentador. A concentração de células (tal como medida pelo OD a 600 nm) e a distribuição de tamanho são determinadas pela vazão da co- lheita e pela distribuição de tamanho de célula das células que entram no biorreator e outros fatores tais como a razão de reciclagem do se- dimentador. A corrente de efluente contém células muito pequenas, tal como medido pelos ODs muito baixos na faixa de O a 30, mesmo quando a taxa de perfusão é aumentada gradualmente de 2.000 ml/dia para mais de 6.000 ml/dia. Estes resultados demonstram que a densi- dade muito elevada de células foi obtida e mantida no biorreator devi- do à reciclagem da maior parte das células vivas de volta ao biorreator e à remoção seletiva de células mortas pequenas e resíduos de célu- las. Mesmo a essas taxas de perfusão crescentes, o biorreator pode ser operado indefinidamente a uma densidade elevada de células sem nenhuma razão para encerrar o biorreator, tais como as membranas obturadas em dispositivos de retenção de células à base de membra- nas competitivos.1,600 hours or more than 2 months. The effluent or sediment collection rate is adjusted by manipulating the adjustment of the sediment inlet pump and / or the adjustment of the sedimentation recycling pump. The concentration of cells (as measured by the OD at 600 nm) and the size distribution are determined by the flow of the harvest and the cell size distribution of the cells entering the bioreactor and other factors such as the recycling ratio of the seeder. The effluent stream contains very small cells, as measured by very low ODs in the range of 0 to 30, even when the infusion rate is gradually increased from 2,000 ml / day to more than 6,000 ml / day. These results demonstrate that the very high density of cells was obtained and maintained in the bioreactor due to the recycling of most of the living cells back to the bioreactor and the selective removal of small dead cells and cell residues. Even at these rising perfusion rates, the bioreactor can be operated indefinitely at a high density of cells with no reason to shut down the bioreactor, such as membranes filled in competitive cell-based cell retention devices.

[0205] As amostras do biorreator e o efluente do sedimentador fo- ram analisadas ao mesmo tempo com um analisador de tamanho de partícula. Os resultados normalizados da distribuição de tamanho de célula mostrados na Figura 26 indicam claramente que o efluente do sedimentador contém uma distribuição de tamanho de célula significa- tivamente menor em comparação àquela encontrada para as células no biorreator. Estes resultados demonstram que o sedimentador re- moveu as células mortas menores e todos os resíduos de células de preferência no efluente, ao passo que as células vivas maiores são de preferência retornadas ao biorreator. Desse modo, o biorreator é lim- pado continuamente pela remoção seletiva de células mortas e resí- duos de células pelo efluente do sedimentador e consequentemente não há nenhuma acumulação de células mortas e resíduos de células dentro do biorreator, tal como acontece rotineiramente com todos os outros dispositivos de retenção de células.[0205] The samples from the bioreactor and the effluent from the sedimenter were analyzed at the same time with a particle size analyzer. The normalized results of the cell size distribution shown in Figure 26 clearly indicate that the effluent from the sedimenter contains a significantly smaller cell size distribution compared to that found for the cells in the bioreactor. These results demonstrate that the pelletizer removed the smaller dead cells and all cell residues, preferably in the effluent, while the larger living cells are preferably returned to the bioreactor. In this way, the bioreactor is cleaned continuously by the selective removal of dead cells and cell residues by the sediment effluent and consequently there is no accumulation of dead cells and cell residues inside the bioreactor, as is the case with all other cell retention devices.

[0206] As amostras de efluentes do biorreator e do sedimentador de um ponto adiantado no tempo durante a cultura de perfusão foram coletadas e centrifugadas em frascos pequenos de 2 ml. As células empelotadas do efluente do dispositivo de sedimentação 208 e as cé- lulas empelotadas dentro do biorreator 218 mostraram que as células empelotadas do biorreator ocupam quase 50% do volume de células compactadas úmidas no frasco, ao passo que as células empelotadas no efluente do sedimentador ocupam somente cerca de 5% do volume de células compactadas úmidas. Estes resultados confirmam outra vez que somente uma fração muito pequena das células menores intactas do biorreator é removida no efluente do sedimentador ao passo que a maior parte das células intactas maiores são de preferência retornadas ao biorreator.[0206] Samples of effluents from the bioreactor and sedimenter from an advanced point in time during the perfusion culture were collected and centrifuged in small 2 ml flasks. The cells piled in the effluent from the sedimentation device 208 and the cells piled in the bioreactor 218 showed that the piled cells in the bioreactor occupy almost 50% of the volume of wet compacted cells in the flask, while the cells piled in the sedimentation effluent they only occupy about 5% of the volume of wet compacted cells. These results again confirm that only a very small fraction of the smallest intact cells in the bioreactor are removed in the effluent from the sedimenter while most of the larger intact cells are preferably returned to the bioreactor.

[0207] As concentrações de proteína total no efluente do biorreator e do sedimentador durante esta operação de perfusão de 2 meses de duração foram medidas e mostraram que após a operação inicial de batelada e de batelada alimentada, isto é, durante a operação de per- fusão prolongada, o teor de proteína total na amostra de efluente do dispositivo de sedimentação 208 é consistentemente maior do que o teor de proteína total na amostra do biorreator 218. Estes resultados sugerem muito intensamente que não há nenhuma peneiração de pro- teína dentro do sedimentador 208, tal como é observado geralmente com dispositivos de retenção de células à base de membranas tais como ATF em culturas de perfusão de células de mamíferos. Além disso, estes resultados sugerem que há alguma produção adicional de proteína no sedimentador 208, fazendo com que as concentrações de efluentes de proteínas sejam consistentemente mais elevadas do que aquelas no biorreator 218 ao mesmo tempo.[0207] The concentrations of total protein in the effluent of the bioreactor and sedimentator during this 2-month-long infusion operation were measured and showed that after the initial batch and fed batch operation, that is, during the batch operation. prolonged melting, the total protein content in the effluent sample of the sedimentation device 208 is consistently higher than the total protein content in the sample of bioreactor 218. These results strongly suggest that there is no sifting of protein inside the sedimenter 208, as is generally observed with membrane-based cell retention devices such as ATF in mammalian cell perfusion cultures. In addition, these results suggest that there is some additional protein production in sediment 208, causing protein effluent concentrations to be consistently higher than those in bioreactor 218 at the same time.

[0208] A proteína acumulada total na corrente da colheita da con- figuração de biorreator de perfusão contínua ilustrada na Figura 24 pode ser comparada com a proteína que pode ser colhida no sobrena- dante livre de células de um único biorreator de batelada alimentada 218 executado mais de 158 horas ou quase 6 dias, e repetido várias vezes pela mesma duração da cultura, digamos 1.600 horas. Embora as culturas de batelada alimentada tenham tipicamente um longo perí- odo de paralisação para colher ou esvaziar o biorreator, limpar as su-[0208] The total accumulated protein in the collection stream of the continuous perfusion bioreactor configuration shown in Figure 24 can be compared with the protein that can be harvested in the cell-free supernatant of a single batch fed bioreactor 218 run more than 158 hours or almost 6 days, and repeated several times for the same duration of the culture, say 1,600 hours. Although fed batch cultures typically have a long downtime to harvest or empty the bioreactor,

perfícies internas, esterilizar in situ com vapor, resfriar, reencher o bior- reator com meio estéril, inocular o biorreator com células frescas e permitir então que as células cresçam até uma densidade de células alta o bastante para ver um aumento significativo no título da proteína, o biorreator de perfusão contínua continua a operar sem interrupção a uma densidade elevada de células e uma taxa elevada de produção durante toda a operação da cultura. Consequentemente, a proteína acumulada total na corrente de produto continuamente colhida está aumentando, a uma taxa significativamente mais rápida enquanto a taxa de perfusão é aumentada, e se acumula até 160 g, uma quanti- dade 5 vezes maior de proteína do que o que pode ser colhido nos so- brenadantes livres de células de 8 operações repetidas de cultura de batelada alimentada no mesmo biorreator de 5 litros. Exemplo 2 Remoção das células de levedura de cervejainternal profiles, steam sterilize in situ, cool, refill the bioreactor with sterile medium, inoculate the bioreactor with fresh cells and then allow the cells to grow to a cell density high enough to see a significant increase in protein titer , the continuous perfusion bioreactor continues to operate without interruption at a high cell density and a high production rate throughout the culture operation. As a result, the total accumulated protein in the continuously harvested product stream is increasing, at a significantly faster rate while the infusion rate is increased, and up to 160 g, a 5 times greater amount of protein than it can accumulate. be harvested in cell-free supernatants from 8 repeated batch culture operations fed in the same 5-liter bioreactor. Example 2 Removal of beer yeast cells

[0209] Em operações de fabricação de cerveja em larga escala, as células de levedura são removidas da cerveja produzida por dispositi- vos de filtração, que ficam regularmente obturados, ou dispositivos de centrifugação, que são dispositivos mecânicos de alta velocidade dis- pendiosos. Anteriormente, os hidrociclones foram testados em vão pa- ra esta aplicação (Yuan et al., 1996; Cilliers and Harrison, 1997). Estes dispositivos podem ser substituídos de imediato pelos dispositivos de sedimentação da presente invenção para clarificar a cerveja das saí- das superiores e para remover a suspensão concentrada de células de levedura das saídas inferiores. Devido ao tempo de residência aumen- tado e à sedimentação realçada nas zonas cônicas do sedimentador da presente invenção, o autor da presente invenção obteve uma sepa- ração bem-sucedida de células de levedura do líquido de cultura de células, colhendo o sobrenadante da cultura que contém somente cer- ca de 5% das células que entram no dispositivo de sedimentação em sua primeira operação. Uma vez que o dispositivo pode ser ampliado ou reduzido para aumentar ou diminuir a sua eficiência de separação de células, é possível obter a cerveja completamente livre de células da porta da colheita, caso desejado. Desse modo, os dispositivos da presente invenção podem ser particularmente úteis na fabricação de cerveja, bem como no clareamento da cerveja, e em arranjos de fer- mentação de cerveja contínuos. Exemplo 3 Clareamento ou remoção de células de caldo de cultura de célu- las de mamíferos[0209] In large-scale brewing operations, yeast cells are removed from beer produced by filtration devices, which are regularly filled, or centrifugation devices, which are expensive high-speed mechanical devices. Previously, hydrocyclones have been tested in vain for this application (Yuan et al., 1996; Cilliers and Harrison, 1997). These devices can be replaced immediately by the sedimentation devices of the present invention to clarify the beer from the upper outlets and to remove the concentrated suspension of yeast cells from the lower outlets. Due to the increased residence time and the enhanced sedimentation in the conical zones of the sedimenter of the present invention, the author of the present invention obtained a successful separation of yeast cells from the cell culture liquid, harvesting the culture supernatant which contains only about 5% of the cells that enter the sedimentation device in its first operation. Since the device can be enlarged or reduced to increase or decrease its cell separation efficiency, it is possible to obtain completely cell-free beer from the harvest door, if desired. Thus, the devices of the present invention can be particularly useful in the manufacture of beer, as well as in the bleaching of beer, and in continuous brewing arrangements. Example 3 Bleaching or removing cells from mammalian cell culture broth

[0210] Similarmente ao exemplo acima, o clareamento de células de mamíferos do caldo de cultura de células no final de uma cultura do biorreator de batelada alimentada é uma primeira etapa necessária na colheita do produto secretado, tais como os anticorpos ou glicoproteí- nas terapêuticas, a ser seguido por uma série de outras operações de processamento a jusante. Atualmente, a centrifugação e a filtração em profundidade são usadas como operações unitárias comuns para re- mover as células de mamíferos e os resíduos de células do caldo de cultura de células. No entanto, a remoção periódica de células acumu- ladas do processo de centrifugação contínua resulta no aguaceiro re- petido das células no sobrenadante clarificado da cultura de células. Os dispositivos de sedimentação da presente invenção produzem um sobrenadante clarificado continuamente (livre de células ou significati- vamente esgotado de células) uma vez que as células de mamíferos são facilmente sedimentadas dentro do dispositivo. Estes dispositivos de sedimentação compactos oferecem uma remoção mais consistente das células do caldo de cultura de células, substituindo potencialmente a necessidade de qualquer centrifugação e reduzindo a quantidade de área da membrana necessária em uma operação de filtração em pro- fundidade secundária para eliminar completamente quaisquer células remanescentes e todos os resíduos de células. O clareamento pode ser em operações descontínuas ou em operações contínuas em bior- reatores de perfusão tal como descrito a seguir. Exemplo 4 Culturas de perfusão de células de mamíferos[0210] Similar to the example above, the clearing of mammalian cells from the cell culture broth at the end of a culture of the fed batch bioreactor is a necessary first step in harvesting the secreted product, such as antibodies or therapeutic glycoproteins , to be followed by a series of other downstream processing operations. Currently, centrifugation and deep filtration are used as common unit operations to remove mammalian cells and cell residues from the cell culture broth. However, periodic removal of accumulated cells from the continuous centrifugation process results in repeated downpouring of the cells in the clarified cell culture supernatant. The sedimentation devices of the present invention produce a continuously clarified supernatant (cell free or significantly depleted of cells) since mammalian cells are easily sedimented within the device. These compact sedimentation devices offer more consistent removal of cells from the cell culture broth, potentially replacing the need for any centrifugation and reducing the amount of membrane area required in a secondary depth filtration operation to completely eliminate any cells remnants and all cell waste. The whitening can be in discontinuous operations or in continuous operations in perfusion bioreactors as described below. Example 4 Mammalian cell perfusion cultures

[0211] A sedimentação realçada do hibridoma de murinho e das células de mamíferos recombinantes em sedimentadores inclinados já foi demonstrada com sucesso (Batt et al., 1990 e Searles et al., 1994) e ampliado em sedimentadores lamelares (Thompson e Wilson, Paten- te U.S. no. 5.817.505). Embora os sedimentadores lamelares sejam ampliados em três dimensões independentemente, um dispositivo de sedimentação cônico da presente invenção pode ser ampliado em três dimensões simultaneamente ao aumentar simplesmente o seu raio, tal como discutido acima. Desse modo, os sedimentadores da presente invenção são mais compactos, contêm superfícies muito mais inclina- das para a sedimentação em uma área útil de cobertura menor, e são dispositivos de retenção de células mais facilmente escalonáveis com aplicações provadas em culturas de células de mamíferos que secre- tam glicoproteínas, tais como anticorpos monoclonais, e outras proteí- nas terapêuticas. A saída de colheita clarificada da porta superior que contém a proteína secretada é colhida continuamente do dispositivo de retenção de células, ao passo que as células concentradas das saídas inferiores são recicladas de volta ao biorreator, o que resulta em um biorreator de perfusão de elevada densidade de células, o qual pode ser operado indefinidamente (por vários meses de operação de perfu- são contínua). A colheita de título elevado contínua de um único bior- reator de perfusão de elevada densidade de células de 1.000 litros po- de ser maior do que a produção acumulada de um biorreator de bate- lada alimentada grande (> 20.000 litros) em uma base anual.[0211] Enhanced sedimentation of mouse hybridoma and recombinant mammalian cells in inclined sedimenters has already been successfully demonstrated (Batt et al., 1990 and Searles et al., 1994) and expanded in lamellar sedimenters (Thompson and Wilson, Paten - US No. 5,817,505). Although lamellar sedimenters are enlarged in three dimensions independently, a conical sedimentation device of the present invention can be enlarged in three dimensions simultaneously by simply increasing its radius, as discussed above. Thus, the sedimentators of the present invention are more compact, contain much more inclined surfaces for sedimentation in a smaller footprint, and are more easily scalable cell retention devices with proven applications in mammalian cell cultures. they secrete glycoproteins, such as monoclonal antibodies, and other therapeutic proteins. The clarified harvest outlet from the upper port containing the secreted protein is collected continuously from the cell retention device, while the concentrated cells from the lower outlets are recycled back to the bioreactor, resulting in a high density perfusion bioreactor. of cells, which can be operated indefinitely (for several months of continuous perfusion operation). The continuous high titer harvest from a single 1,000-liter high-density perfusion bioreactor may be greater than the cumulative production of a large powered bioreactor (> 20,000 liters) on an annual basis .

[0212] As células de ovário de hamster chinês recombinantes, que são usadas geralmente na superexpressão e na secreção de glicopro- teínas terapêuticas, são cultivadas em um biorreator controlado de 1 litro unido com um sedimentador de células de 4" compacto tal como mostrado esquematicamente na Figura 24. As densidades de células viáveis no biorreator, no efluente superior do sedimentador, e no retor- no do fundo do sedimentador ao biorreator foram medidas. Logo de- pois que a operação de perfusão começa em 60 horas, muito poucas células vivas são removidas do efluente de cima do sedimentador e as quantidades crescentes de células viáveis vão sendo retornadas ao biorreator proveniente da saída do fundo do sedimentador. Conse- quentemente, a densidade de célula viável do biorreator (VCD) é au- mentada gradualmente depois que a operação de perfusão começa e mais drasticamente a porcentagem de viabilidade (losangos) no bior- reator aumenta quando a perfusão começa.[0212] Recombinant Chinese hamster ovary cells, which are generally used for overexpression and secretion of therapeutic glycoproteins, are cultured in a controlled 1 liter bioreactor coupled with a compact 4 "cell pelletizer as shown schematically in Figure 24. The densities of viable cells in the bioreactor, in the upper effluent of the sedimenter, and in the return from the bottom of the sedimenter to the bioreactor were measured, as soon as the perfusion operation begins in 60 hours, very few living cells they are removed from the effluent above the sedimentator and the increasing amounts of viable cells are returned to the bioreactor from the bottom of the sedimenter, consequently the viable cell density of the bioreactor (VCD) is gradually increased after the perfusion operation begins and more drastically the percentage of viability (diamonds) in the bioreactor increases when the perfusion begins.

[0213] As distribuições de tamanhos de células foram medidas em amostras do biorreator e o efluente superior do sedimentador no dia 5 e um histograma dos tamanhos de células medidos por um Beckman- Coulter Multisize Analyzer para a amostra do biorreator mostra uma ampla distribuição de células vivas e possivelmente duplicatas nos ta- manhos que variam de cerca de 10 micra a cerca de 30 micra com um pico de cerca de 16 micra, um pico agudo de células mortas em tama- nhos entre 8 e 9 micra e cauda enorme de resíduos de células na faixa menor de tamanho menor do que 8 micra. Um outro histograma de tamanhos de células/partículas medidos pelo mesmo instrumento na amostra do efluente da porta superior do sedimentador de células compacto 208, mostrou um pico realçado de célula mortas em um ta- manho entre 8 e 9 micra, uma cauda de resíduos de células em tama- nhos menores do que 8 micra e drasticamente uma ausência total de qualquer pico para células vivas de cerca de 16 micra. Estas medições do tamanho demonstram intensamente que o efluente superior do se-[0213] Cell size distributions were measured on samples from the bioreactor and the upper effluent from the pelletizer on day 5 and a histogram of cell sizes measured by a Beckman-Coulter Multisize Analyzer for the bioreactor sample shows a wide distribution of cells live and possibly duplicates in sizes ranging from about 10 microns to about 30 microns with a peak of about 16 microns, an acute peak of dead cells in sizes between 8 and 9 microns and a huge tail of cells in the smaller size range less than 8 microns. Another histogram of cell / particle sizes measured by the same instrument in the sample of the effluent from the upper port of the compact cell sedimenter 208, showed an enhanced peak of dead cells in a size between 8 and 9 microns, a tail of waste from cells in sizes smaller than 8 microns and dramatically a total absence of any peak for living cells of about 16 microns. These size measurements strongly demonstrate that the upper sewage effluent

dimentador remove seletivamente as células mortas menores e os re- síduos de células do biorreator de perfusão 218, ao passo que as célu- las vivas maiores são retornadas continuamente ao biorreator de per- fusão (218. Esta remoção seletiva de células mortas menores e de re- síduos de células foi demonstrada (Batt et al. 1990 e Searles et al. 1994) com sedimentadores de placas inclinadas. A presente invenção de sedimentadores de células compactos reproduziu outra vez esses resultados sucessivos em um desenho mais compacto e mais facil- mente escalonável. Nenhum dos outros dispositivos de retenção de células atualmente disponíveis para células de mamíferos exibe tal se- letividade na remoção de apenas as células mortas menores e os re- síduos de células. Exemplo 5 Vacinas, vírus ou partículas do tipo vírus ou produção de vetor de terapia de genedimentor selectively removes the smaller dead cells and cell residues from the perfusion bioreactor 218, while the larger living cells are continually returned to the perfusion bioreactor (218. This selective removal of smaller dead cells and cell residues were demonstrated (Batt et al. 1990 and Searles et al. 1994) with inclined plate sedimenters. The present invention of compact cell sedimentators has again reproduced these successive results in a more compact and easier design None of the other cell retention devices currently available for mammalian cells exhibit such selectivity in removing only the smallest dead cells and cell debris Example 5 Vaccines, viruses or virus-like particles or virus production gene therapy vector

[0214] A produção das vacinas, tais como vírus ou partículas do tipo vírus (VLPs), ou de vetores de terapia de gene, tais como os vírus adeno-associados (AAV), lentivírus, etc., é normalmente realizada pela infecção e lise de células vivas de mamíferos ou de insetos em uma cultura de biorreator de batelada ou de batelada alimentada. Os vírus ou as partículas do tipo vírus são liberados da célula infectada em um processo lítico após uma grande produção intracelular desses vírus ou partículas do tipo vírus. Com a grande diferença no tamanho (escala de submícron ou de nanômetro) dessas partícula em comparação ao tamanho (cerca de 5 a 20 micra) de célula vivas de mamíferos e de insetos, a separação dos vírus ou das partículas do tipo vírus da cultu- ra do biorreator de batelada ou de batelada alimentada é muito sim- ples. Com o controle da taxa contínua de colheita ou de saída do caldo de cultura de células clarificado que contém principalmente vírus ou VLPs, junto com resíduos de células, também é possível reter um nú-[0214] The production of vaccines, such as viruses or virus-like particles (VLPs), or gene therapy vectors, such as adeno-associated viruses (AAV), lentiviruses, etc., is usually carried out by infection and lysis of live mammalian or insect cells in a batch or fed batch bioreactor culture. Viruses or virus-like particles are released from the infected cell in a lytic process after a large intracellular production of these viruses or virus-like particles. With the large difference in the size (sub-micron or nanometer scale) of these particles compared to the size (about 5 to 20 microns) of live mammalian and insect cells, the separation of viruses or virus-like particles from the culture The batch or fed batch bioreactor is very simple. With the control of the continuous rate of collection or exit of the clarified cell culture broth that mainly contains viruses or VLPs, together with cell residues, it is also possible to retain a

mero menor de partícula infectivas dentro do biorreator junto com as células vivas em crescimento para infectar e produzir continuamente vacinas em um biorreator de perfusão contínua unido a um dispositivo de sedimentação da presente invenção para a colheita contínua de vírus e VLPs. Exemplo 6 Separação e reciclagem de partículas de catalisador sólidassmaller number of infectious particles within the bioreactor together with growing living cells to infect and continuously produce vaccines in a continuous perfusion bioreactor coupled to a sedimentation device of the present invention for the continuous collection of viruses and VLPs. Example 6 Separation and recycling of solid catalyst particles

[0215] A separação de uma partícula de catalisador sólida para reciclagem no reator e reutilização em outras reações químicas de fa- se líquida de catálise, tais como a síntese de Fischer-Tropsch, foi de- monstrada antes com sedimentadores lamelares (Patente U.S. no.[0215] The separation of a solid catalyst particle for recycling in the reactor and reuse in other chemical reactions of liquid catalysis phase, such as Fischer-Tropsch synthesis, has been demonstrated before with lamellar sedimenters (US Patent no. .

6.720.358, 2001). Muitas de tais reações químicas bifásicas, envol- vendo partículas de catalisador sólidas em reações de fase líquida ou gasosa, podem ser realçadas pelos dispositivos de sedimentação de partículas da presente invenção, a qual apresenta um dispositivo de separação de partículas mais compacto para realizar a mesma sepa- ração e reciclagem de sólidos que foi demonstrada com os sedimenta- dores lamelares. Exemplo 7 Colheita de células de plantas e algas6,720,358, 2001). Many of these two-phase chemical reactions, involving solid catalyst particles in liquid or gaseous phase reactions, can be enhanced by the particle sedimentation devices of the present invention, which features a more compact particle separation device to accomplish the same separation and recycling of solids that has been demonstrated with lamellar sedimenters. Example 7 Harvesting of plant and algae cells

[0216] As culturas de células de plantas recombinantes que secre- tam produtos valiosos, embora ainda não sejam comercialmente viá- veis, contudo, constituem um outro campo de aplicações potenciais para os dispositivos de sedimentação da presente invenção. Os sedi- mentadores inclinados têm sido usados em várias aplicações de cultu- ra de células de plantas. Tais dispositivos podem ser substituídos pe- los dispositivos de sedimentação espirais cônicos mais compactos da presente invenção. Com o tamanho das células de plantas maiores do que aqueles da levedura ou de células de mamíferos, a eficiência da separação de células será maior com células de plantas simples ou culturas de tecidos de plantas.[0216] Cell cultures of recombinant plants that secrete valuable products, although not yet commercially viable, however, constitute another field of potential applications for the sedimentation devices of the present invention. Inclined sedimenters have been used in various plant cell culture applications. Such devices can be replaced by the more compact tapered spiral sedimentation devices of the present invention. With the size of plant cells larger than those of yeast or mammalian cells, the efficiency of cell separation will be greater with single plant cells or plant tissue cultures.

[0217] Uma aplicação comercial mais imediata dos dispositivos de sedimentação da presente invenção pode ser na colheita de células de algas de lagoas de cultivo em larga escala para colher produtos de bi- odiesel do interior de células de algas. A massa de células de algas relativamente diluída (do tamanho de acre) em grandes lagoas rasas que convertem a energia solar em gordura intracelular ou armazena- gem de ácido graxo pode ser colhida facilmente através do dispositivo de sedimentação espiral cônico da presente invenção, e as células de algas concentradas podem ser colhidas da saída inferior. Exemplo 8 Tratamento de água residual municipal[0217] A more immediate commercial application of the sedimentation devices of the present invention may be in the harvesting of algae cells from large-scale cultivation ponds to harvest bi-diesel products from the interior of algal cells. The relatively diluted (acre-sized) algal cell mass in large shallow lagoons that convert solar energy into intracellular fat or fatty acid storage can be harvested easily through the tapered spiral sedimentation device of the present invention, and the concentrated algae cells can be harvested from the bottom outlet. Example 8 Municipal wastewater treatment

[0218] As usinas de tratamento de água residual municipal em lar- ga escala (ao usar a lama ativada ou consórcios de múltiplas espécies bacterianas para a degradação de resíduo biológico e orgânico no es- goto ou na água residual) usam geralmente grandes tanques de sedi- mentação e versões mais modernas destas usinas usam sedimentado- res lamelares para remover a água clarificada da lama. Os dispositivos de sedimentação espirais cônicos da presente invenção podem ser ampliados até os tamanhos maiores requeridos nessas usinas, ao passo que continuam menores no tamanho do que os tanques de se- dimentação grandes ou os sedimentadores lamelares usados atual- mente nessas usinas de tratamento. Exemplo 9 Clareamento da água do processo industrial[0218] Large-scale municipal wastewater treatment plants (when using activated sludge or pools of multiple bacterial species for the degradation of biological and organic waste in sewage or wastewater) generally use large water tanks. sedimentation and more modern versions of these plants use lamellar sedimenters to remove clarified water from the mud. The tapered spiral sedimentation devices of the present invention can be expanded to the larger sizes required in these plants, while remaining smaller in size than the large sedimentation tanks or lamellar sedimenters used today in these treatment plants. Example 9 Lightening of industrial process water

[0219] As usinas de tratamento de água em larga escala, que lim- pam tanto a água residual industrial quanto as fontes naturais da água túrbida que contém sólidos suspensos, usam tanques de sedimenta- ção em larga escala ou sedimentadores inclinados lamelares. Esses dispositivos em larga escala podem ser agora substituídos pelos dis-[0219] Large-scale water treatment plants, which clean both industrial wastewater and natural sources of turbid water containing suspended solids, use large-scale sedimentation tanks or lamellar inclined sedimenters. These large-scale devices can now be replaced by devices

positivos de sedimentação espirais cônicos mais compactos da pre- sente invenção para atingir o mesmo objetivo de clarear a água para reuso industrial ou fornecimento municipal de água potável. Exemplo 10 Captura e purificação de anticorpos monoclonais em grânulos revestidos com proteína Àmore compact conical spiral sedimentation positives of the present invention to achieve the same objective of clearing water for industrial reuse or municipal drinking water supply. Example 10 Capture and purification of monoclonal antibodies in granules coated with À protein

[0220] Os sobrenadantes de culturas de células que contêm anti- corpos monoclonais podem ser contatados com microesferas ou grâ- nulos revestidos de proteína A (40 a 200 micra) dentro do presente sedimentador através de duas entradas diferentes, por exemplo, os grânulos que entram provenientes de uma entrada superior e o sobre- nadante de culturas de células que entra através da porta inferior para maximizar a sua eficiência no contato e na captura. A captura de anti- corpos monoclonais em grânulos de proteína A é muito rápida, tipica- mente sob um tempo de residência de 10 minutos dentro das colunas de cromatografia de afinidade competitivas. Os grânulos microesféri- cos revestidos com proteína A irão sedimentar rapidamente e podem ser mantidos em suspensão e bem misturados para contatar com o sobrenadante de cultura de células mediante o seu bombeamento da entrada inferior. Os sobrenadantes de culturas de células esgotados podem ser removidos continuamente da saída superior dos sedimen- tadores de células da presente invenção em uma operação de carre- gamento de batelada. Todos os grânulos arrastados com o líquido que flui para cima irão sedimentar nas superfícies inclinada e irão retornar à região agitada inferior. Depois que o carregamento chega perto da capacidade de ligação máxima dos grânulos da adição, os grânulos podem ser lavados com a solução de lavagem típica a um volume de cerca de 3 a 5 vezes do sedimentador para remover a proteína de cé- lula hospedeira não ligada junto com os resíduos de células mortas que estão presentes no sobrenadante através da saída superior.[0220] Cell culture supernatants containing monoclonal antibodies can be contacted with microspheres or granules coated with protein A (40 to 200 microns) within the present sedimenter through two different entrances, for example, granules that they enter from an upper entrance and the cell culture overflow that enters through the lower door to maximize their efficiency in contact and capture. The capture of monoclonal antibodies in protein A granules is very fast, typically under a 10-minute residence time within competitive affinity chromatography columns. The microspherical granules coated with protein A will settle quickly and can be kept in suspension and mixed well to contact the cell culture supernatant by pumping it from the bottom entrance. Depleted cell culture supernatants can be continuously removed from the top outlet of the cell sedimenters of the present invention in a batch loading operation. All granules entrained with the liquid flowing upwards will settle on the sloping surfaces and return to the lower agitated region. After loading comes close to the maximum binding capacity of the addition granules, the granules can be washed with the typical washing solution at a volume of about 3 to 5 times from the pelletizer to remove unbound host cell protein along with the dead cell residues that are present in the supernatant through the upper outlet.

[0221] Depois de ter terminado a lavagem completa, os meios de eluição serão bombeados lentamente para remover os anticorpos liga- dos no meio líquido e a solução concentrada de anticorpo é removida através da porta superior, enquanto os grânulos são retidos dentro do sedimentador. Depois que a eluição é terminada, o equilíbrio dos grâ- nulos é efetuado por meio de bombeamento na solução de equilíbrio a partir da entrada inferior, ao passo que os grânulos são mantidos em suspensão por esta solução de entrada. Após o equilíbrio, a batelada seguinte de sobrenadante de cultura de célula é carregada no sedi- mentador para repetir o processo de quatro etapas acima, similar à sequência usada em uma coluna de cromatografia. Algumas vanta- gens do uso dos dispositivos de sedimentação de células da presente invenção para a captura de anticorpos monoclonais são que: (i) o so- brenadante de cultura de célula pode ser diretamente carregado para entrar em contato com os grânulos de proteína A, sem a necessidade de remover as células mortas ou os resíduos de células geralmente presentes no sobrenadante; e (ii) o contato imediato mais eficiente de todos os grânulos suspensos no sobrenadante de entrada, ao invés da exposição gradual ou retardada de anticorpos monoclonais ao leito fixo dos grânulos nas partes posteriores da coluna. A eliminação de opera- ções unitárias atualmente requeridas de centrifugação e/ou filtração em profundidade para remover as células mortas e os resíduos de cé- lulas irá resultar em economias de custo significativas, quando a cro- matografia de coluna da afinidade é substituída pela captura de afini- dade dos anticorpos por grânulos de proteína A suspensos dentro dos dispositivos de sedimentação das modalidades da presente invenção.[0221] After the complete washing has finished, the elution media will be pumped slowly to remove the bound antibodies in the liquid medium and the concentrated antibody solution is removed through the upper port, while the granules are retained inside the sedimenter. After elution is complete, the granules are equilibrated by pumping the equilibration solution from the bottom inlet, while the granules are held in suspension by this inlet solution. After equilibration, the next batch of cell culture supernatant is loaded into the sedimenter to repeat the above four-step process, similar to the sequence used in a chromatography column. Some advantages of using the cell sedimentation devices of the present invention to capture monoclonal antibodies are that: (i) the cell culture supernatant can be directly charged to come into contact with protein A granules, without the need to remove dead cells or cell debris generally present in the supernatant; and (ii) the most efficient immediate contact of all the granules suspended in the incoming supernatant, instead of the gradual or delayed exposure of monoclonal antibodies to the fixed bed of the granules in the posterior parts of the column. The elimination of unit operations currently required by centrifugation and / or in-depth filtration to remove dead cells and cell debris will result in significant cost savings when affinity column chromatography is replaced by capture. of affinity of antibodies for protein A granules suspended within the sedimentation devices of the modalities of the present invention.

[0222] Esta captura de afinidade do produto de anticorpo secreta- do pelos grânulos revestidos com proteína A, seguida pelas etapas de lavagem, eluição e regeneração, pode ser realizada em uma sequên- cia de operações de batelada em um único sedimentador ou continu-[0222] This affinity capture of the antibody product secreted by the granules coated with protein A, followed by the washing, elution and regeneration steps, can be carried out in a sequence of batch operations in a single pelletizer or continuum.

amente em uma sequência de sedimentadores. Em operação, os grâ- nulos de proteína A irão fluir de um sedimentador ao sedimentador se- guinte em uma operação verdadeiramente em contracorrente ou de fluxo cruzado com o caldo de cultura de células ou tampões diferentes em cada sedimentador das modalidades da presente invenção. Exemplo 11 Decantador/sedimentador de célula para a extração in situ de produtos orgânicos secretados de célulasin a sequence of sedimenters. In operation, protein A granules will flow from one sedimentation to the next sedimentation in a truly countercurrent or cross-flow operation with different cell culture broth or buffers in each sedimentation of the modalities of the present invention. Example 11 Decanter / cell sedimenter for in situ extraction of secreted organic products from cells

[0223] A produção e a secreção de vários compostos de fragrância e de sabor estão sendo projetados metabolicamente em células de levedura microbianas, tais como Saccharomyces cerevisiae. Alguns destes compostos podem ser mais tóxicos às células e podem ser ex- traídos de imediato em um líquido orgânico para reduzir a toxicidade celular, bem como aumentar a produtividade das células de levedura. As emulsões de líquido orgânico que contêm o produto secretado e a camada aquosa que contém as células microbianas secretadas produ- tivas do biorreator de tanque agitado podem ser bombeadas na porta de entrada de um dispositivo de sedimentação de células compacto da presente invenção. Dentro das zonas quietas do sedimentador, a emulsão é separada facilmente na camada orgânica que flutua no alto e é colhida através da porta superior e na camada aquosa que contém as células vivas e produtivas que sedimentam no fundo e são recicla- das ao biorreator através da porta inferior. Todos os resíduos celulares serão fracionados na camada orgânica e removidos facilmente do topo do sedimentador. As células vivas e produtivas nas camadas aquosas são retornadas ao biorreator para aumentar as densidades da célula e a produtividade dentro do biorreator de perfusão. Exemplo 12 Expansão in vitro de várias células de mamíferos, em um sedi- mentador de células compacto usado como um biorreator de per-[0223] The production and secretion of various fragrance and flavor compounds are being metabolised in microbial yeast cells, such as Saccharomyces cerevisiae. Some of these compounds can be more toxic to cells and can be immediately extracted in an organic liquid to reduce cell toxicity, as well as increase the productivity of yeast cells. Emulsions of organic liquid containing the secreted product and the aqueous layer containing the secreted microbial cells from the agitated tank bioreactor can be pumped into the entry port of a compact cell sedimentation device of the present invention. Within the quiet areas of the sedimentator, the emulsion is easily separated into the organic layer that floats on top and is collected through the upper door and in the aqueous layer that contains the living and productive cells that sediment at the bottom and are recycled to the bioreactor through the bottom door. All cellular waste will be fractionated in the organic layer and easily removed from the top of the sedimenter. The live and productive cells in the aqueous layers are returned to the bioreactor to increase cell densities and productivity within the perfusion bioreactor. Example 12 In vitro expansion of various mammalian cells, in a compact cell sedimenter used as a perimeter bioreactor

fusão autônomoautonomous fusion

[0224] Atualmente, o campo da expansão in vitro de várias células de mamíferos tais como células tronco e células CAR-T está se ex- pandindo rapidamente com sacos de cultura descartáveis de um só uso estéreis como biorreatores colocados na plataforma de oscilação para misturação ou dentro de uma incubadora de CO, para o controle do pH. Tais biorreatores de saco são operados cada vez mais no mo- do de perfusão contínua para remover os subprodutos metabólicos residuais acumulados, tais como amônia e lactato, ao usar membranas de microfiltração como dispositivos de retenção de células no saco pa- ra manter a viabilidade elevada da célula durante a expansão. No en- tanto, durante a operação de perfusão prolongada, as células mortas e os resíduos de células se acumulam nestes sacos e não podem ser removidos através das membranas de microfiltração no saco. Os dis- positivos de sedimentação de células da presente invenção podem ser operados eficazmente como biorreatores aéreos autônomos operados em uma perfusão contínua para obter nutrientes frescos e para remo- ver os produtos residuais metabólicos, bem como para remover seleti- vamente todas as células mortas e os resíduos de células. A porta in- ferior pode ser usada como uma entrada para a mistura controlada de múltiplos gases CO, O2 e N2 para manter o pH e o OD desejados no biorreator. O ar que se eleva através da porção central arrasta ou car- rega um pouco do líquido de cultura de célula, propicia uma mistura- ção suave dos nutrientes no biorreator, e sai na saída superior, ao passo que líquido é desacoplado na porção cilíndrica do sedimentador e reciclado sobre os sedimentadores cônicos. O líquido de cultura de célula de retorno pode ser amostrado para medições contínuas do pH, OD, para entradas no computador controlando a mistura de gás de entrada e a amostragem ocasional para a densidade da célula e a via- bilidade tal como desejado. Após a expansão desejada da célula, as células vivas concentradas são coletadas através da porta inferior ao comutar o fluxo de gás para um saco de coleta de células. A vantagem principal do presente sedimentador de células/biorreator é que ele pro- vê uma remoção fácil de células mortas e resíduos de células junto com subprodutos residuais metabólicos tóxicos, o que resulta em uma densidade elevada de célula das células vivas depois da expansão in vitro para a terapia de célula autóloga. Exemplo 13 Separação contínua de proteínas terapêuticas precipitadas e con- centradas[0224] Currently, the field of in vitro expansion of various mammalian cells such as stem cells and CAR-T cells is expanding rapidly with sterile single-use disposable culture bags as bioreactors placed on the oscillation platform for mixing or inside a CO incubator, for pH control. Such bag bioreactors are increasingly operated in the continuous perfusion mode to remove accumulated residual metabolic by-products, such as ammonia and lactate, when using microfiltration membranes as cell-holding devices in the bag to maintain high viability cell during expansion. However, during the prolonged perfusion operation, dead cells and cell debris accumulate in these bags and cannot be removed through the microfiltration membranes in the bag. The cell sedimentation devices of the present invention can be operated effectively as autonomous aerial bioreactors operated in a continuous infusion to obtain fresh nutrients and to remove metabolic waste products, as well as to selectively remove all dead cells and cell waste. The lower port can be used as an inlet for the controlled mixture of multiple CO, O2 and N2 gases to maintain the desired pH and DO in the bioreactor. The air that rises through the central portion drags or loads some of the cell culture liquid, provides a smooth mixture of nutrients in the bioreactor, and exits at the top outlet, while liquid is uncoupled in the cylindrical portion of the cell. sedimentation and recycled on conical sedimentators. The return cell culture liquid can be sampled for continuous measurements of pH, OD, for computer inputs by controlling the input gas mixture and occasional sampling for cell density and viability as desired. After the desired cell expansion, the concentrated living cells are collected through the lower port when switching the gas flow to a cell collection bag. The main advantage of the present cell pelletizer / bioreactor is that it provides for easy removal of dead cells and cell debris along with toxic metabolic waste by-products, which results in a high cell density of living cells after expansion in vitro for autologous cell therapy. Example 13 Continuous separation of precipitated and concentrated therapeutic proteins

[0225] Várias proteínas terapêuticas (por exemplo, glargina análo- ga da insulina e anticorpos monoclonais) podem ser precipitadas ao adicionar sais simples (por exemplo, cloreto de zinco para a glargina, ou sulfato de amônio para os anticorpos), ao ajustar o pH, e outros solventes (por exemplo, m-cresol ou outros fenólicos para a glargina e o etanol para os anticorpos). Esta precipitação é uma alternativa de baixo custo à cromatografia nos processos de purificação a jusante para estas proteínas terapêuticas. Atualmente, estas etapas de preci- pitação são realizadas no modo de batelada, seguida pela centrifuga- ção ou decantação para remover o sobrenadante do precipitante.[0225] Various therapeutic proteins (eg, insulin analog glargine and monoclonal antibodies) can be precipitated by adding simple salts (eg, zinc chloride for glargine, or ammonium sulfate for antibodies) by adjusting the pH, and other solvents (for example, m-cresol or other phenolics for glargine and ethanol for antibodies). This precipitation is a low cost alternative to chromatography in the downstream purification processes for these therapeutic proteins. Currently, these precipitation steps are carried out in batch mode, followed by centrifugation or decanting to remove the supernatant from the precipitant.

[0226] Ao usar os dispositivos de separação da presente invenção, um processo de separação contínuo pode ser executado. O meio de colheita rico em proteína (depois da remoção de quaisquer células por meio de microfiltração ou centrifugação ou outros métodos) é inserido em um sedimentador de células compacto da presente invenção, junto com outros produtos químicos requeridos, tais como solventes, ou sais em uma solução modificadora do pH, tais como NaOH ou HCl. O pro- cesso de precipitação irá ocorrer dentro do sedimentador e o precipi- tante rico em proteína pode ser continuamente removido na saída infe- rior, afastado do sobrenadante esgotado em proteína, o qual é removi-[0226] When using the separation devices of the present invention, a continuous separation process can be performed. The protein-rich harvesting medium (after removing any cells by microfiltration or centrifugation or other methods) is inserted into a compact cell sedimenter of the present invention, along with other required chemicals, such as solvents, or salts in a pH modifying solution, such as NaOH or HCl. The precipitation process will occur inside the sedimenter and the protein-rich precipitate can be continuously removed at the bottom outlet, away from the protein-depleted supernatant, which is removed.

do continuamente da saída superior. Exemplo 14 Expansão ex vivo de células estromais mesenquimais/tronco (MSCs) em grânulos de microcarreador e purificação de células tronco expandidascontinuously from the top outlet. Example 14 Ex vivo expansion of mesenchymal / stem stromal cells (MSCs) in microcarrier granules and purification of expanded stem cells

[0227] As MSCs podem se expandir ex vivo na presença do meio apropriado de crescimento e são normalmente cultivadas unidas às superfícies, tais como frascos de cultura de tecidos, placas de petri, frascos de rolo, cubos de células e grânulos de microcarreador. O crescimento unido em grânulos de microcarreador (tamanho variando de 100 micra a 500 micra) é muito facilmente escalonável, uma vez que são suspensos em biorreatores sacudidos ou agitados, controla- dos quanto às condições ideais de crescimento tais como o pH, a tem- peratura, a concentração de oxigênio dissolvido e as concentrações de nutrientes. No entanto, a separação de células tronco expandidas dos microcarreadores é um desafio, requerendo o destacamento enzimáti- co, a remoção da enzima adicional por lavagem rapidamente, e a se- paração das células tronco dos grânulos de microcarreador. Estas etapas diferentes são experimentadas atualmente ao usar etapas de processamento descontínuo que consomem trabalho e são suscetíveis à contaminação. Cada uma destas etapas difíceis pode ser realizada mais facilmente nos biorreatores/dispositivos de sedimentação de cé- lulas da presente invenção que podem incluir as sondas de sensor po- sicionadas dentro do invólucro do ciclone. Em uma modalidade, as sondas de sensor compreendem sondas fluorescentes para medir um ou mais dentre o pH, o oxigênio dissolvido (OD), as concentrações de glicose, a temperatura e os níveis de CO, dentro do invólucro do ciclo- ne. Mais especificamente, dentro destes dispositivos de sedimentação: (i) o excesso de enzima é lavado muito facilmente ou removido através da porta superior mediante a alimentação no meio nutriente fresco através da porta inferior, ao passo que as células destacadas com se- dimentação mais lenta e os grânulos de microcarreador recentemente desnudados de sedimentação rápida são mantidos em circulação den- tro do sedimentador, (ii) os grânulos de microcarreador nus (100 a 500 micra) irão sedimentar muito mais rapidamente do que as células tron- co (10 a 20 micra) e podem ser removidos da porta inferior enquanto as células tronco são circuladas em suspensão, e (iii) finalmente as células tronco expandidas podem ser colhidas através da porta inferior à concentração desejada para aplicações subsequentes de terapia de células. Exemplo 15 Co-cultura de células estromais em grânulos de microcarreador para secretar os fatores de crescimento necessários para supor- tar a expansão in vitro ou o crescimento de outras células dife- renciadas, tais como T-linfócitos ou cardiomiócitos[0227] MSCs can expand ex vivo in the presence of the appropriate growth medium and are normally grown attached to surfaces, such as tissue culture flasks, petri dishes, roll flasks, cell cubes and microcarrier granules. The growth together in microcarrier granules (size ranging from 100 microns to 500 microns) is very easily scalable, as they are suspended in shaken or shaken bioreactors, controlled for ideal growth conditions such as pH, temperature temperature, dissolved oxygen concentration and nutrient concentrations. However, the separation of expanded stem cells from microcarriers is a challenge, requiring enzymatic detachment, removal of the additional enzyme by washing quickly, and separation of stem cells from microcarrier granules. These different steps are currently experienced when using batch processing steps that are labor-consuming and susceptible to contamination. Each of these difficult steps can be carried out more easily in the bioreactors / cell sedimentation devices of the present invention which may include the sensor probes located inside the cyclone shell. In one embodiment, the sensor probes comprise fluorescent probes to measure one or more of the pH, dissolved oxygen (DO), glucose concentrations, temperature and CO levels, within the cyclone shell. More specifically, within these sedimentation devices: (i) the excess enzyme is washed very easily or removed through the upper port by feeding on fresh nutrient medium through the lower port, while the detached cells with slower sedimentation and the newly stripped microcarrier granules of rapid sedimentation are kept in circulation within the sedimenter, (ii) the bare microcarrier granules (100 to 500 microns) will settle much more quickly than stem cells (10 to 20 microns) microns) and can be removed from the lower port while the stem cells are circulated in suspension, and (iii) finally the expanded stem cells can be harvested through the lower port at the desired concentration for subsequent cell therapy applications. Example 15 Co-culture of stromal cells in microcarrier granules to secrete the growth factors necessary to support in vitro expansion or the growth of other differentiated cells, such as T-lymphocytes or cardiomyocytes

[0228] O crescimento e a diferenciação de células tronco pluripo- tentes em cardiomiócitos ou linfócitos ativados (células CAR-T) reque- rem que fatores de crescimento dispendiosos sejam suplementados ao biorreator de crescimento. Este custo pode ser reduzido mediante a cocultura das células desejadas com as células tronco mesenquimais projetadas (MSCs) que secretam os fatores de crescimento desejados no meio de crescimento. Essas células que secretam o fator do cres- cimento suportam o crescimento de outras células desejadas, tais co- mo células CAR-T, cardiomiócitos, etc. Esta cocultura pode ser efetu- ada dentro dos dispositivos de combinação de biorreator/classificador de células da presente invenção, e o custo de produção ou de expan- são de tais células é reduzido de maneira significativa. As células ex- pandidas podem ser facilmente removidas da cocultura mediante a alimentação no meio fresco em uma vazão requerida para remover as células simples expandidas ou os agregados de células, enquanto mantém os grânulos de microcarreador maiores dentro do biorrea- tor/sedimentador de células. Exemplo 16 Fracionamento ou classificação de qualquer população de células mistas, tal como da medula óssea, em várias subpopulações dis- tintas com características desejáveis ou indesejáveis[0228] The growth and differentiation of pluripotent stem cells into activated cardiomyocytes or lymphocytes (CAR-T cells) requires that expensive growth factors be supplemented by the growth bioreactor. This cost can be reduced by co-culturing the desired cells with the projected mesenchymal stem cells (MSCs) that secrete the desired growth factors into the growth medium. Those cells that secrete the growth factor support the growth of other desired cells, such as CAR-T cells, cardiomyocytes, etc. This co-culture can be carried out within the cell bioreactor / classifier combination devices of the present invention, and the cost of producing or expanding such cells is significantly reduced. The expanded cells can be easily removed from the coculture by feeding in the fresh medium at a rate required to remove the expanded single cells or cell aggregates, while keeping the larger microcarrier granules within the cell bioreactor / sedimenter. Example 16 Fractionation or classification of any population of mixed cells, such as bone marrow, in several distinct subpopulations with desirable or undesirable characteristics

[0229] Depois do carregamento de qualquer um dos biorreato- res/dispositivos de sedimentação de células da presente invenção com algum bolus inicial de uma população de células mistas (tais como cé- lulas da medula óssea), é possível alimentar o meio nutriente fresco a vazões crescentes lentas, por etapas, de maneira tal que as células menores (por exemplo, plaquetas, glóbulos vermelhos do sangue, etc.) saem através da corrente efluente superior às menores vazões, segui- das por tipos de células maiores (linfócitos, células mononucleares, etc.) a vazões cada vez mais elevadas, e então pelos tipos maiores de células (tais como macrófagos, megacariócitos, etc.) às maiores va- zões. Com o aumento da alimentação de nutriente e das vazões de efluente superiores a vazões de aumento lento por etapas, as popula- ções relativamente puras de um único tipo desejado de célula são ob- tidas ao deixar o biorreator dispositivo de classificação de células em um meio saudável do crescimento da cultura de células de modo que possam ser propagadas ainda mais para o uso subsequente. Exemplo 17 Produção in vitro de glóbulos vermelhos do sangue universais[0229] After loading any of the bioreactors / cell sedimentation devices of the present invention with some initial bolus from a population of mixed cells (such as bone marrow cells), it is possible to feed the fresh nutrient medium at slow, steadily increasing flows, in such a way that the smaller cells (eg, platelets, red blood cells, etc.) exit through the effluent stream higher than the lower flows, followed by larger cell types (lymphocytes, mononuclear cells, etc.) at increasingly higher flows, and then by the larger types of cells (such as macrophages, megakaryocytes, etc.) at greater variations. With the increase in nutrient feed and effluent flow rates higher than slowly increasing flow rates in stages, relatively pure populations of a single desired type of cell are obtained by leaving the bioreactor cell classification device in a medium. healthy growth of the cell culture so that they can be further propagated for subsequent use. Example 17 In vitro production of universal red blood cells

[0230] Novos métodos de engenharia genética estão sendo de- senvolvidos para a diferenciação dirigida de células tronco hemato- poiéticas em linhagem de células eritroides. As células de proeri- troblasto, o primeiro estágio perpetrado na eritropoiese, são bastante grandes (12 a 20 micra), até três vezes maiores do que um eritrócito normal. Os normoblastos policromatofílicos, o estágio subsequente na linhagem de eritróides, são menores (12 a 15 micra) do que as células de proeritroblastos. As células de normoblastos ortocromatofílicas, as células de precursores de eritroides nucleadas, são ainda menores (8 a 12 micra), seguidas pelas células vermelhas do sangue enucleadas maduras menores. (Geiler, C., et al., International Journal of Stem Cells, 9:53-59). Com base nas capacidades de fracionamento de ta- manho dos biorreatores/dispositivos classificadores de células da pre- sente invenção, todas as células de precursores maiores são retidas, e somente as células vermelhas do sangue enucleadas maduras meno- res são removidas do efluente superior do dispositivo, ao passo que todas as células de precursores maiores se expandirem continuamen- te dentro do biorreator/dispositivo classificador de células. Exemplo 18 Produção de plaquetas em larga escala[0230] New genetic engineering methods are being developed for the targeted differentiation of hematopoietic stem cells into an erythroid cell line. The proeritroblast cells, the first stage perpetrated in erythropoiesis, are quite large (12 to 20 microns), up to three times larger than a normal erythrocyte. Polychromatophilic normoblasts, the subsequent stage in the erythroid lineage, are smaller (12 to 15 microns) than proeritroblast cells. The cells of orthochromatophilic normoblasts, the cells of precursors of nucleated erythroides, are even smaller (8 to 12 microns), followed by the smaller mature enucleated red blood cells. (Geiler, C., et al., International Journal of Stem Cells, 9: 53-59). Based on the size fractionation capabilities of the bioreactors / cell classifying devices of the present invention, all larger precursor cells are retained, and only the smaller mature enucleated red blood cells are removed from the upper effluent of the device, while all larger precursor cells expand continuously within the bioreactor / cell sorter device. Example 18 Large scale platelet production

[0231] A expansão ex de vivo de células megacariocíticas de ele- vada ploidia em condições de cultura do biorreator controladas e o seu seccionamento em células de plaquetas menores é cada vez mais compreendida em um nível fundamental (Panuganti, S., et al., Tissue Engineering Part A, 19:998-1014). À medida que este entendimento se desenvolve ainda mais, estes parâmetros de cultura necessários po- dem ser obtidos e controlados dentro desses biorreatores/dispositivos de células para o crescimento e a diferenciação de células megacario- cíticas, enquanto colhe somente as plaquetas menores seccionadas maduras através da saída superior do sedimentador.[0231] The ex vivo expansion of high ploidy megakaryocytic cells under controlled bioreactor culture conditions and their sectioning into smaller platelet cells is increasingly understood at a fundamental level (Panuganti, S., et al. , Tissue Engineering Part A, 19: 998-1014). As this understanding develops further, these necessary culture parameters can be obtained and controlled within these cell bioreactors / devices for the growth and differentiation of megakaryocytic cells, while harvesting only the smaller, mature sectioned platelets through the top outlet of the sedimenter.

[0232] Para fornecer antecedentes adicionais, contexto, e ainda para preencher os requisitos da descrição redigida do 35 U.S.C. $ 112, as referências a seguir são incorporadas a título de referência no pre- sente documento em suas totalidades: Patente U.S. 5.624.580, Publi- cação de Pedido de Patente U.S. 2009/159523, Publicação de Pedido de Patente U.S. 2011/097800, Publicação de Pedido de Patente U.S.[0232] To provide additional background, context, and to fulfill the requirements of the written description of 35 USC $ 112, the following references are incorporated by reference in this document in its entirety: US Patent 5,624,580, US Patent Application Publication 2009/159523, US Patent Application Publication 2011/097800, US Patent Application Publication

2012/180662, Publicação de Pedido de Patente U.S. 2014/011270.2012/180662, U.S. Patent Application Publication 2014/011270.

[0233] Os exemplos acima da presente invenção foram apresen- tados para finalidades de ilustração e descrição. Estes exemplos não se prestam a limitar a invenção à forma descrita no presente documen- to. Consequentemente, as variações e as modificações comensuráveis com os ensinamentos da descrição da invenção, e a habilidade ou o conhecimento da técnica relevante, estão dentro do âmbito da presen- te invenção. As modalidades específicas descritas nos exemplos for- necidos no presente documento se prestam a explicar ainda mais o melhor modo conhecido para a prática da invenção e permitir que ou- tros elementos versados no estado da técnica utilizem a invenção em tais, ou outras, modalidades e com as várias modificações requeridas pelas aplicações ou usos particulares da presente invenção. Pretende- se que as reivindicações anexas sejam interpretadas como incluindo modalidades alternativas até a extensão permitida pela técnica anteri- or.[0233] The above examples of the present invention have been presented for purposes of illustration and description. These examples are not intended to limit the invention to the form described in this document. Consequently, variations and modifications commensurate with the teachings of the description of the invention, and the skill or knowledge of the relevant technique, are within the scope of the present invention. The specific modalities described in the examples provided in this document are intended to further explain the best known method for the practice of the invention and to allow other elements skilled in the art to use the invention in such or other modalities and with the various modifications required by the particular applications or uses of the present invention. The attached claims are intended to be interpreted as including alternative modalities to the extent permitted by the prior art.

Claims (23)

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de sedimentação, caracterizado pelo fato de que compreende: uma porção cônica superior com pelo menos uma porta; uma porção cilíndrica; uma porção cônica inferior com pelo menos uma porta; e uma pilha de cones localizados dentro do dispositivo de se- dimentação, em que cada cone da pilha de cones inclui uma abertura pequena e uma abertura grande, com a abertura pequena orientada para uma dentre a porção cônica superior e a abertura cônica inferior, e a pilha de cones geralmente centrada em torno de um eixo longitudi- nal do dispositivo de sedimentação.1. Sedimentation device, characterized by the fact that it comprises: an upper conical portion with at least one door; a cylindrical portion; a lower conical portion with at least one door; and a stack of cones located within the sedimentation device, where each cone in the cone stack includes a small opening and a large opening, with the small opening facing one of the upper conical portion and the lower conical opening, and the stack of cones generally centered around a longitudinal axis of the sedimentation device. 2. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um cone da pilha de cones é composto de um metal, plástico e vidro.2. Sedimentation device according to claim 1, characterized by the fact that at least one cone in the cone stack is composed of metal, plastic and glass. 3. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que o invólucro superior ainda compreende um primeiro flange configurado para acoplar um segundo flange do invólucro inferior.3. Sedimentation device, according to claim 1, characterized by the fact that the upper housing still comprises a first flange configured to couple a second lower housing flange. 4. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que uma superfície de um cone da primeira pilha de cones fica a um ângulo entre cerca de 25 graus e cerca de 85 graus em relação ao eixo longitudinal.4. Sedimentation device according to claim 1, characterized in that the surface of a cone of the first pile of cones is at an angle between about 25 degrees and about 85 degrees in relation to the longitudinal axis. 5. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que as primeiras e segundas por- ções cônicas são côncavas para dentro rumo ao eixo longitudinal.5. Sedimentation device, according to claim 1, characterized by the fact that the first and second conical portions are concave inwards towards the longitudinal axis. 6. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 6, caracterizado pelo fato de que uma seção transversal longi- tudinal de um corpo de um cone forma uma linha com um formato ar- queado.6. Sedimentation device according to claim 6, characterized by the fact that a longitudinal cross-section of a cone body forms a line with an arched shape. 7. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira porção cônica é côncava para dentro rumo ao eixo longitudinal e a segunda porção cô- nica côncava para fora se afastando do eixo longitudinal.7. Sedimentation device, according to claim 1, characterized by the fact that the first conical portion is concave inward towards the longitudinal axis and the second conical concave portion outward away from the longitudinal axis. 8. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma se- gunda pilha de cones localizados dentro do dispositivo de sedimenta- ção, em que cada cone da segunda pilha de cones inclui uma abertura pequena orientada afastada da primeira porção cônica e uma abertura grande orientada para a primeira porção cônica.8. Sedimentation device according to claim 7, characterized by the fact that it still comprises a second pile of cones located within the sedimentation device, in which each cone of the second pile of cones includes an opening small oriented away from the first conical portion and a large opening oriented towards the first conical portion. 9. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 8, caracterizado pelo fato de que os cones da segunda pilha de cones têm os corpos que são côncavos para fora se afastando do eixo longitudinal.9. Sedimentation device according to claim 8, characterized by the fact that the cones of the second pile of cones have bodies that are concave outwardly away from the longitudinal axis. 10. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um sensor para medir uma condição dentro do dispositivo de sedimentação.10. Sedimentation device, according to claim 1, characterized by the fact that it still comprises a sensor to measure a condition within the sedimentation device. 11. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 10, caracterizado pelo fato de que o sensor compreende uma sonda fluorescente; e em que uma de: pelo menos uma porção da segunda porção cônica próxima ao sensor é transparente ou translúcida; e a segunda porção cônica é transparente ou translúcida.11. Sedimentation device according to claim 10, characterized by the fact that the sensor comprises a fluorescent probe; and wherein one of: at least a portion of the second conical portion near the sensor is transparent or translucent; and the second conical portion is transparent or translucent. 12. Dispositivo de sedimentação, de acordo com a reivindi- cação 10, caracterizado pelo fato de que o sensor é operável para medir pelo menos um dentre o pH, o oxigênio dissolvido (OD), a glico- se, a temperatura e o CO, dissolvido (pCO;>).12. Sedimentation device, according to claim 10, characterized by the fact that the sensor is operable to measure at least one of the pH, dissolved oxygen (OD), glycoside, temperature and CO , dissolved (pCO;>). 13. Método de sedimentação de partículas em uma sus- pensão, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) a introdução de uma suspensão líquida de partícula em um dispositivo de sedimentação que inclui: um invólucro superior com uma primeira porção cônica, uma primeira porção cilíndrica e pelo menos uma porta; um invólucro inferior interconectável ao invólucro superior e incluindo uma segunda porção cônica, uma segunda porção cilíndrica e pelo menos uma porta; e uma pilha de cones localizados dentro do dispositivo de se- dimentação, em que cada cone da pilha de cones inclui uma abertura pequena orientada para a primeira porção cônica e dotada de corpos que são côncavos para dentro rumo a um eixo longitudinal do disposi- tivo de sedimentação; (b) a coleta de um líquido clarificado de pelo menos uma porta do invólucro superior; e (c) a coleta de uma suspensão líquida concentrada de pelo menos uma porta do invólucro inferior.13. Method of sedimentation of particles in a suspension, characterized by the fact that it comprises: (a) the introduction of a liquid particle suspension in a sedimentation device that includes: an upper housing with a first conical portion, a first cylindrical portion and at least one door; a lower housing interconnected to the upper housing and including a second conical portion, a second cylindrical portion and at least one port; and a stack of cones located within the sedimentation device, with each cone in the cone stack including a small opening oriented towards the first conical portion and provided with bodies that are concave inwards towards a longitudinal axis of the device. sedimentation; (b) collecting a clarified liquid from at least one port of the upper casing; and (c) collecting a concentrated liquid suspension from at least one port of the lower casing. 14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que a suspensão líquida compreende pelo menos um dentre uma suspensão de células recombinantes, uma fermentação alcoólica, uma suspensão de partículas de catalisador sólidas, uma água residual municipal, água residual industrial, células de mamífe- ros, células de bactérias, células de leveduras, células de plantas, cé- lulas de algas, células vegetais, células de hibridoma de mamíferos e/ou murinos, células tronco, células CAR-T, células vermelhas do sangue precursoras e maduras, cardiomiócitos ou outras células sus- cetíveis a ligação em grânulos de microcarreador, levedura na cerveja, e células eucariópticas.14. Method according to claim 13, characterized in that the liquid suspension comprises at least one of a recombinant cell suspension, an alcoholic fermentation, a suspension of solid catalyst particles, a municipal waste water, water industrial waste, mammalian cells, bacterial cells, yeast cells, plant cells, algae cells, plant cells, mammalian and / or murine hybridoma cells, stem cells, CAR-T cells, red cells precursor and mature blood, cardiomyocytes or other cells susceptible to binding in microcarrier granules, brewer's yeast, and eukaryotic cells. 15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que a suspensão líquida compreende pelo menos um de: (a) células microbianas recombinantes selecionadas de pe-15. Method according to claim 13, characterized by the fact that the liquid suspension comprises at least one of: (a) recombinant microbial cells selected from small lo menos um de Pichia pastoris, Saccharomyces cerevisiae, Kluyve- romyces lactis, Aspergillus niger, Escherichia coli, Bacillus subtilis, e outras células microbianas; e (b) partículas não celulares tais como um ou mais de grânu- los de microcarreador para o crescimento de células tronco unidas, um grânulo ou resina microesférico revestido com ligante de afinidade, e grânulos microesféricos ativados na superfície.minus one from Pichia pastoris, Saccharomyces cerevisiae, Kluyverromyces lactis, Aspergillus niger, Escherichia coli, Bacillus subtilis, and other microbial cells; and (b) non-cellular particles such as one or more of microcarrier granules for the growth of joined stem cells, a microspherical granule or resin coated with affinity binder, and microspherical granules activated on the surface. 16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que a introdução de uma suspensão líquida compreen- de o direcionamento da suspensão líquida de um saco de biorreator descartável de plástico para o dispositivo de sedimentação.16. Method, according to claim 13, characterized by the fact that the introduction of a liquid suspension comprises directing the liquid suspension from a disposable plastic bioreactor bag to the sedimentation device. 17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que o líquido clarificado coletado compreende pelo menos um dentre moléculas biológicas, compostos orgânicos ou inor- gânicos, reagentes químicos e produtos de reação química.17. Method, according to claim 13, characterized by the fact that the collected clarified liquid comprises at least one among biological molecules, organic or inorganic compounds, chemical reagents and chemical reaction products. 18. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que o líquido clarificado coletado compreende pelo menos um dentre hidrocarbonetos, polipeptídeos, proteínas, álcoois, ácidos graxos, hormônios, carboidratos, anticorpos, glicoproteínas, terpenos, isoprenoides, poliprenoides, compostos de fragrância e de sabor, e cerveja.18. Method, according to claim 13, characterized by the fact that the collected clarified liquid comprises at least one among hydrocarbons, polypeptides, proteins, alcohols, fatty acids, hormones, carbohydrates, antibodies, glycoproteins, terpenes, isoprenoids, polyprenoids, fragrance and flavor compounds, and beer. 19. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que o líquido clarificado coletado compreende pelo menos um dentre o biodiesel, a insulina ou seus análogos, brazeína, anticorpos, fatores de crescimento, fatores estimuladores de colônia, e eritropoietina (EPO).19. Method, according to claim 13, characterized by the fact that the clarified liquid collected comprises at least one of the biodiesel, insulin or its analogs, brazein, antibodies, growth factors, colony stimulating factors, and erythropoietin (EPO). 20. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que compreende ainda a introdução de um fluido a uma camisa de fluido associada com pelo menos um dentre o invólu- cro superior e o invólucro inferior.20. Method, according to claim 13, characterized by the fact that it further comprises the introduction of a fluid to a fluid jacket associated with at least one of the upper and lower casings. 21. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende a coleta dos dados de um sen- sor posicionado dentro do dispositivo de sedimentação, em que o sen- sor é operável para medida pelo menos um dentre o pH, a glicose, a temperatura e o pCO,».21. Method, according to claim 13, characterized by the fact that it still comprises the collection of data from a sensor positioned inside the sedimentation device, in which the sensor is operable to measure at least one among pH, glucose, temperature and pCO, '. 22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracteriza- do pelo fato de que ainda compreende o uso dos dados recebidos do sensor para ajustar um ou mais dentre o pH, a temperatura, a concen- tração de oxigênio dissolvido, o dióxido de carbono dissolvido, e con- centrações de nutrientes dentro do dispositivo de sedimentação.22. Method, according to claim 21, characterized by the fact that it still comprises the use of the data received from the sensor to adjust one or more of the pH, the temperature, the concentration of dissolved oxygen, the dissolved carbon, and concentrations of nutrients within the sedimentation device. 23. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que compreende ainda o posicionamento de uma se- gunda pilha de cones dentro do dispositivo de sedimentação, em que os cones da segunda pilha de cones têm os corpos que são côncavos para fora se afastando do eixo longitudinal do dispositivo de sedimen- tação.23. Method, according to claim 13, characterized by the fact that it also comprises the positioning of a second cone stack inside the sedimentation device, in which the cones of the second cone stack have the bodies that are concave outwards away from the longitudinal axis of the sedimentation device. MÓ 3 8: 8 == : É o) , o á == > h IA XÁ L A EL rr 8 nm 8 < Tl É - Es | | 7MÓ 3 8: 8 ==: It is o), á ==> h IA XÁ L A EL rr 8 nm 8 <Tl É - Es | | 7 NX É N / À | x uv / go ) ” = 8 vNX IS N / À | x uv / go) ”= 8 v
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